Un siglo redefiniendo el universo. Teoría general de la relatividad

Algo tarde, pero traigo este texto de mi autoría originalmente publicado en la revista cultural cartóNPiedra de diario EL TELÉGRAFO que aborda, a manera de tributo, el centenario de la Teoría General de la Relatividad, que hace pocas semanas fuera nuevamente reconocida por la comprobación de las ondas electromagnéticas.

El cielo nocturno siempre fue un foco de inspiración. Desde laureados sonetos, glorificaciones y atribuciones a variopintos fenómenos, la bóveda celeste ha mantenido sorprendido al hombre en todas las etapas de su existencia. Esta curiosidad innata del ser humano por desentrañar los misterios de la naturaleza llevó a cientos de personas a responder varias preguntas sobre el firmamento. Con imaginación, con trabajo y, sobre todo, sin perder la capacidad de sorpresa, la humanidad llegó a responder por qué el cielo nocturno es oscuro, por ejemplo. En nuestra galaxia, la Vía Láctea, hay alrededor de 200 mil millones de estrellas como nuestro Sol. Algunos de estos astros son mucho más grandes y luminosos que el Sol. Entonces, si hay tantas estrellas, ¿por qué el cielo nocturno es oscuro? ¿No habría aunque sea una fracción de luz iluminando la noche? 

Por increíble que parezca, a la humanidad le tomó hasta el siglo XX responder esa duda y otras más. Se necesitó del ingenio y la suspicacia de Albert Einstein con la teoría general de la relatividad —publicada hace cien años, el 25 de noviembre de 1915— para comprender que el espacio no es solo el lugar donde ocurren cosas, sino que es un tejido dinámico y misterioso mucho más complejo de definir. Gabriel Bengochea, doctor en Física e investigador argentino en el Instituto de Astronomía y Física del Espacio (IAFE) de la Universidad de Buenos Aires, sostiene que Einstein no fue el primero en concebir la relatividad. “El Principio de Relatividad no es algo que haya inventado el físico alemán. Es una idea que viene de la época de Galileo, y se refiere a cómo comparan sus mediciones dos observadores que se encuentran en movimiento relativo entre ellos. A esta receta matemática para pasar del sistema de coordenadas de un observador al del otro, se la conoce como transformaciones de Galileo”. Hace unos 150 años, prosigue, “J. C. Maxwell enunció sus leyes del electromagnetismo, y a partir de entonces sabemos que la luz es un fenómeno electromagnético descripto por sus ecuaciones. 

De esta manera, la luz vio reforzada su descripción como una onda que viajaba en un medio, llamado éter, a una velocidad de unos 300 mil km/s. Luego de muchos intentos experimentales por descubrir la naturaleza de ese éter, la evidencia parecía eludir la idea de que tal sustancia existiera. Fue así como Einstein, en 1905, enunció su Principio de Relatividad Especial, dándole un carácter especial y absoluto (para cualquier observador inercial) a la velocidad de la luz. Einstein decretó que el éter no existía, y con su nuevo principio de relatividad especial convirtió a las leyes de Maxwell en leyes universales. De esta manera, las viejas transformaciones de Galileo debieron ser reemplazadas por las ahora llamadas transformaciones de Lorentz”. 

En principio, Einstein buscaba resolver el problema de la propagación de la luz en el vacío sin el denominado éter, pero luego se topó con otro problema. Su teoría especial de la relatividad no concordaba con la mecánica newtoniana, para lo que tuvo que extender sus postulados. Y es que, explica Bengochea, la descripción de la fuerza gravitatoria —esa que hace caer una manzana— nos tiene agarrados al piso o mantiene a la Luna en órbita alrededor de la Tierra, hasta ese entonces era descrita por otra famosa ley de Newton: la de la gravitación universal. Esta ley, dice que la fuerza entre dos objetos con masa es proporcional a dichas masas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa. 

Para la época de Einstein, existía en la comunidad científica un problema con la órbita del planeta más cercano al Sol. Cuando Mercurio daba una vuelta completa, su órbita no se cerraba, y el planeta necesitaba avanzar un poco más para cerrar cada ciclo. Esto se conoce como la precesión del perihelio (en este caso, de Mercurio). La gravitación newtoniana daba cuenta de muchos efectos que ejercían el Sol y los demás planetas sobre Mercurio, pero faltaba una muy pequeñísima cantidad angular que no cerraba. Einstein, además, se dio cuenta de que la gravitación universal de Newton tenía por lo menos dos grandes problemas: por un lado, la fuerza gravitatoria dependía de la distancia entre los objetos en cuestión. Pero… ¿Cuál distancia? ¿Medida por qué observador? Según su nuevo principio de la relatividad especial, las distancias y los tiempos variaban de un observador a otro, y solo la velocidad de la luz era un absoluto para todos. Y por otro lado, la gravitación de Newton indicaba que la fuerza gravitatoria se transmitía por el espacio a una velocidad infinita. Sus efectos eran instantáneos a la distancia. Esta idea sobre la luz puede ejemplificarse con un hipotético caso. Supongamos que el Sol decida desaparecer un día, así sin más. Antes de la teoría especial de la relatividad se creía que si el Sol se esfumaba los efectos sobre los planetas sucederían en el mismo segundo. Es decir, las órbitas se alterarían y los planetas vagarían por el espacio exterior. Sin embargo, la teoría especial de la relatividad predice que ese efecto tardaría al menos ocho minutos en presenciarse en la Tierra. ¿Por qué? Porque la luz recorre en 8 minutos la distancia del Sol a la Tierra (alrededor de 149’600.000 km) y, aunque el astro no esté más, su luz podría seguirse apreciando ocho minutos después del evento. Otra analogía, no científica, que sirve para apreciar las enormes distancias entre cuerpos celestes masivos como las galaxias y la relatividad es imaginarlas como máquinas del tiempo. Por ejemplo, si observamos a nuestra galaxia vecina Andrómeda, que está a una distancia de 2,5 millones de años luz de nosotros, veremos a este cuerpo como se veía hace 2,5 millones de años. En otras palabras, si vemos a través de un telescopio a Andrómeda lo estamos viendo mucho antes de que aparecieran los primeros humanos. Y asimismo, si una civilización en Andrómeda pudiera observar a la Tierra, vería a nuestro planeta como era hace 2,5 millones de años.

Dentro de la teoría especial de la relatividad, Einstein definió un algoritmo matemático que dio inicio a la era nuclear. Con una fórmula elegante, el físico alemán dedujo que la energía (E) y la masa (m) son equivalentes al ser multiplicadas por el cuadrado de la velocidad de la luz (c²). Esto quiere decir que si aplicamos la ecuación E=mc² sobre un objeto que contenga masa, podríamos convertir esa masa en energía pura y viceversa. Esto fue lo que permitió entender que la masa de un kilo de Uranio 235 (usado en las bombas atómicas de Nagasaki e Hiroshima en la Segunda Guerra Mundial) podría liberar suficiente cantidad de energía para iluminar a California (EEUU) por un año. Una vez, un profesor de Einstein lo llamó “perro vago” por su falta de dedicación a las tareas de matemáticas. El mismo “perro vago”, años más tarde, para llegar a la teoría general de la relatividad en 1915, entendió y mejoró los avances previos de dos científicos alemanes que propusieron una idea extraña y osada del mundo al decir que existía una geometría diferente a la geometría euclidiana (la que se aprecia en la cotidianidad). Carl Gauss y Bernhard Riemann idearon un nuevo tipo de matemáticas con postulados abstractos que añadían un nuevo concepto espacial al mundo plano de Euclides: la curvatura. En el siglo XVIII el estudio de estas ideas era considerado algo hasta cierto punto esotérico pues no tenía una aplicación visible en la realidad. No fue sino hasta la llegada de Einstein —que vio estas ideas y se dijo a sí mismo qué era lo que necesitaba para su formulación de la relatividad—, que esas matemáticas, extrañas y no aceptadas, se convirtieron en la base fundamental del entendimiento del universo como lo conocemos actualmente. “Fue así como Einstein, guiado por estas ideas y fundamentalmente por lo que se conoce como el Principio de Equivalencia, inició un largo camino de 10 años para terminar enunciando en 1915 su Teoría de la Relatividad General. En dicha teoría, mucho más compleja que la de Newton, tanto conceptual como matemáticamente, Einstein describe a la gravitación como una manifestación geométrica del mismísimo espacio-tiempo. Es la distribución de la materia y la energía la que determina la geometría del espacio-tiempo, y a su vez es la geometría la que le indica a la materia cómo moverse en él”, precisa Bengochea. 

Einstein puso en evidencia que efectivamente no solo vivimos en el mundo plano de Euclides sino también en el extraño y curvo mundo de Gauss y Riemann. Las ecuaciones de la relatividad describen un universo maleable, capaz de combarse. El espacio no era sino un tejido ‘vivo’ que reaccionaba a los cuerpos celestes. Esto se explica de la siguiente manera: Cuando dos cuerpos se atraen como en el caso de la Tierra y el Sol, no se trata de una fuerza que ‘tira’ del Sol para que la Tierra cumpla una órbita, que sería la atracción por la ‘fuerza de gravedad’. Lo que realmente sucede, según Einstein, es que la masa del Sol es tan grande que curva el espacio-tiempo de su entorno de forma tal que la Tierra lo que hace es transitar ese camino hacia el Sol. Esto se puede ejemplificar (sin llevarlo tan lejos) echando una bola de hierro sobre una cama elástica. Cuando la bola cae, comba la elasticidad de la cama. Acto seguido, si se echan esferas menos pesadas, estas recorrerán la curvatura dejada por la bola de hierro hasta aproximarse a ella.

De hecho, la masa de la Tierra también curva el espacio-tiempo en su entorno. Esta es la razón por la que existe un retraso en los relojes de los satélites en órbita, los cuales se tienen que corregir periódicamente. Otro efecto palpable es cuando la luz de una estrella o galaxia lejana se curva en su trayecto a la Tierra. Esto se conoce como lente gravitacional. Esta idea del espacio-tiempo es considerada por el físico mexicano, Gabriel León García, investigador posdoctoral en el Departamento de Física de la Universidad de Buenos Aires, como “uno de los mayores logros intelectuales de la humanidad”. “Los conceptos espacio y tiempo no pueden pensarse como dos entes separados o distintos, sino que son parte de la misma noción, esto es, la noción de espacio-tiempo. Además de que las distancias (espaciales) e intervalos de tiempo medidos dependen del observador, por ejemplo, que haya dos personas para las cuales el tiempo transcurra de diferente manera si uno se encuentra cerca de un agujero negro y el otro no. En mi caso, el concepto de espacio-tiempo me sigue resultando fascinante y todas sus implicaciones aún no dejan de sorprenderme”, sostiene el experto. 

Precisamente hubo una cantidad de usos que devinieron luego de poner en práctica las ecuaciones de Einstein que hicieron que esta teoría tenga comprobaciones reales en el entorno. “Desde 1915, la revolución que ha causado dicha teoría es prácticamente inconmensurable. La relatividad general ha explicado muchísimos fenómenos de la naturaleza (el corrimiento del perihelio de Mercurio, por citar el ejemplo mencionado anteriormente), y a la vez ha predicho nuevos fenómenos que luego han podido corroborarse experimentalmente. Hoy, tenemos un modelo cosmológico (el Big Bang) con el cual hemos podido hacernos una idea del comienzo y la evolución del universo como un todo; sabemos acerca de la existencia de agujeros negros… así como también podemos hacer funcionar correctamente un GPS y que nos dé con muchísima precisión nuestra ubicación en la Tierra”, dice Bengochea. A pesar de esto, las ecuaciones de Einstein predicen un universo más sorprendente aun. Y es que según la teoría general de la relatividad, el universo —inimaginablemente vasto— sigue en expansión. Cuando el físico alemán llegó a esta conclusión, fue tal su animadversión a un ‘espacio vivo’, que se rehusó a creérselo y estuvo dispuesto a cambiar sus ecuaciones. Para ello, agregó una constante cosmológica para estabilizar el universo. Pero Einstein estaba tratando de arreglar algo que no estaba incorrecto. 

Edwin Hubble, astrónomo estadounidense, primer observador de nuestra galaxia vecina, Andrómeda, se dio cuenta tras ver la onda de luz de otras galaxias, que su longitud se desplazaba en rojo. Para ponerlo en contexto, cuando una longitud de onda se desplaza en color azul, ese objeto está más cerca de nosotros. Por el contrario, si dicha fuente se desplaza en rojo se está alejando. Hubble observó que la luz de las galaxias que veía a través de su telescopio estaba en rojo. Esta observación lo llevó a concluir que Einstein estaba en lo correcto: el universo está en expansión. No es que las galaxias se alejen unas de otras, es que el tejido mismo del espacio se está expandiendo, de forma tal que los cuerpos celestes más lejanos, como otras galaxias, se están desplazando de nosotros. Einstein reconocería luego que la constante cosmológica fue su mayor error científico. Una vez convencidos, Hubble y Einstein acordaron que, en efecto, el universo se está expandiendo, pero también que hubo un momento previo en que el cosmos fue más pequeño. Atrasando el reloj lo suficiente, se llegaría a un punto donde todo habría comenzado: el Big Bang. Esto explicaba el primer momento, pero no daba cuenta de qué era aquello que expandía al universo. Los científicos luego llegaron a la conclusión de que una energía no transparente a la luz1 podría estar detrás del tejido espacio-temporal expandiendo el cosmos. A esto se lo llamó energía oscura. “Uno de los grandes misterios que debemos intentar resolver en el siglo XXI es saber algo acerca de la naturaleza de la energía oscura. Nuestras más precisas observaciones astronómicas, interpretadas a la luz del modelo del Big Bang, nos indican que en el universo hay algo más que la materia conocida y que la materia oscura: la energía oscura. 

Este ingrediente sería el causante de que nuestro universo se expanda cada vez más rápido, de manera acelerada. Pero, ¿qué puede ser esta energía oscura? Pues parece que la candidata más favorecida por las observaciones actualmente, es ni más ni menos que la constante cosmológica de Einstein. Dicha constante está incluida en la teoría de la relatividad general, y es la candidata más fuerte para dar cuenta de la aceleración del universo sin tener que pensar en salirnos del paradigma gravitatorio de Einstein”, explica Bengochea. “El error de Einstein consistió en no creer en su propia teoría que predecía un universo en expansión (con o sin constante cosmológica) y optar por una constante cosmológica que tendría que tener un valor muy particular, uno cuyas ecuaciones describieran a un universo estático, que en ese entonces era una idea comúnmente aceptada. El acierto de Einstein fue desarrollar una teoría que predice genéricamente un universo que se expande (o contrae), su error fue no tomarse en serio dicha predicción. De lo contrario, en 1917, Einstein hubiese predicho la expansión del universo 12 años antes de que Hubble reuniera la suficiente evidencia astronómica que lo corroborara”, dice León. Como decía el profesor Jirafales, de El Chavo del 8: “La única vez que me equivoqué fue cuando pensé que estaba equivocado”. El ‘error’ de Einstein fue paradójico.

En la época en la que este concepto de un primer momento del universo (Big Bang) se dio a conocer, hubo mucho escepticismo. De por sí, los postulados de Einstein ya eran considerados por algunos como ridículos, puesto que de haber sido así, el cosmos debió haberse llenado con una luz tal que habría tenido que iluminar cada rincón del espacio. Esto quiere decir que la noche no hubiese existido como tal, oscura, sino que estaría llena de una luz cegadora. Resulta que así fue, pero esta luz se manifestó de una manera peculiar, puesto que, a medida que el universo se expandía, pasó de ser un espectro visible a microondas. Hoy en día es probable detectar sus remanentes. ¿De qué forma? A través de la televisión. Cuando sintonizamos un canal sin una frecuencia establecida o en su defecto cuando no recibe la señal de TV paga, por ejemplo, se produce estática, ese ruido que se ve en destellos en blanco y negro. Ese efecto molesto contiene un 1% de la primera luz del Universo. En otras palabras, la estática recogida por las antenas de TV no es más que la primera aurora de forma fosilizada. Gracias a este fondo de radiación de microondas, la ciencia pudo hacer un mapeo de la primera luz del universo e incluso calcular su edad. El universo tiene aproximadamente 13.700 millones de años. Es aquí cuando volvemos a la interrogante inicial de por qué el cielo nocturno es oscuro: debido a la expansión del universo, ese fulgor que se manifestó desde el Big Bang descrito por Einstein no ha terminado de llegar aún —en los 13.700 millones de años (aproximadamente) que tiene el universo— porque dicha luz todavía sigue su recorrido hacia nosotros. Es decir, sólo podemos observar la luz de los cuerpos celestes en ese periodo de tiempo. A esto se lo conoce como Universo Observable. Y esta es la razón por la cual el cielo nocturno es oscuro. La teoría de la relatividad de Einstein aún tiene asuntos pendientes por resolver. Entre los más polémicos están la energía oscura y la existencia de cuerpos celestes supermasivos con una gravedad tan grande capaz de absorber la luz: los agujeros negros.

En la actualidad existe un proyecto que pretende unificar varios de los más grandes y potentes telescopios del mundo en uno sólo para crear el Telescopio de los Horizontes de Sucesos (EHT, por sus siglas en inglés), que servirá para examinar el supuesto agujero negro supermasivo de nuestra galaxia. Hace un siglo, Einstein postuló ideas que en un principio fueron altamente cuestionadas. Hoy, esas ideas son la base de un modelo que aceleró los avances científicos en materia cosmológica como nunca antes había ocurrido. El mundo actual que construyó Einstein hace cien años se percibe de una forma que solo él habría imaginado a través de su mítica ecuación: E=MC². 

NOTA 1. Se le dice ‘transparente a la luz’ a todo tipo de materia que se puede ver. Es decir, que refleja radiación. La energía oscura se llama así porque no emite radiación, por lo tanto es invisible.

La música urbana no es un termómetro de inteligencia

La idea de este blog es abordar el conocimiento, mediante el método científico, desde diferentes campos. En esta ocasión, traigo un texto, originalmente publicado en la revista cultural cartóNPiedra de diario EL TELÉGRAFO, donde se aborda la problemática de si la música popular afecta las capacidades intelectuales de los seres humanos o si por extensión cualquier otra manifestación dentro de la psiquis.

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Un estudio de Psicología de la Universidad de Bamako (Malí), publicado en 2014, midió la influencia de la música en la inteligencia de los oyentes. La publicación —que circulaba en internet solo a través de los medios, pues la universidad no tiene página web— aseguraba que las personas que tenían por hábito escuchar el género reguetón eran menos inteligentes que quienes se exponían a otro tipo de música. Hasta se incluía una cifra: según el centro académico, los fanáticos de la música de Daddy Yankee o Don Omar tienen 20% menos inteligencia con relación a las personas que no disfrutan de esas canciones. De hecho, la contraparte de la publicación sostenía que quienes prefieren a Freddie Mercury (líder de la banda británica Queen) o a Beethoven, tienen una recepción más fluida de su entorno y una capacidad crítica superior. En pocas palabras, los ‘reguetoneros’ son simples, mientras que los roqueros son ‘complejos’.

La publicación encendió, una vez más, el debate en torno al ‘valor’ que tiene la música sobre el intelecto de los seres humanos. Más aun cuando la prensa se hizo eco de la noticia con un titular que, además de desinformar, lo hacía de una forma evitable, a través de la generalización, al pretender categorizar una expresión artística según el intelecto: Los amantes del reguetón son 20% menos inteligentes. Desde los tiempos de las civilizaciones antiguas, la música ha sido objeto de interés para la educación, la moral y la filosofía. Como todo arte, no podía estar exenta de controversia, más aun cuando dentro de su expresión, lleva codificada la cultura e identidad de cada pueblo y la subjetividad de quien la ejecuta.

En octubre de 2014, el desarrollador de software estadounidense Virgil Griffith extrajo (no se sabe si con consentimiento) las pruebas de acceso de cientos de jóvenes a las universidades en Estados Unidos y las comparó con sus gustos musicales —que obtuvo a través de Facebook—: los que tenían las notas más altas gustaban de la música clásica. En la siguiente escala se situaban los que gustaban del rock clásico, hasta llegar al último escalafón, ocupado por jóvenes cuyos gustos apuntaban más hacia el reguetón o el rap. La publicación no tendría validez porque no hubo un método científico en la medición, empezando por el hecho de que los datos que uno coloca en Facebook no necesariamente son reales. Sin embargo, la publicación, titulada ‘Music that makes you dumb’ (música que te hace tonto), fue replicada en medios tan influyentes como ABC de España o El Universal de México: la información se viralizó. Le habían dado credibilidad.

En la antigua Grecia ya existía una problemática en torno a la influencia que ejercía la música en las personas. El filósofo Aristóteles creía, a partir del modelo matemático de Pitágoras, que la música estaba gobernada por un sistema ordenado, igual que el que regía el entorno para describir los fenómenos visibles e invisibles del mundo. Esta noción parte de ver la música como una estructura de tonos y melodías que asemejaban la complejidad y exactitud que tienen las matemáticas. Además, Aristóteles, bajo la Teoría de Mímesis (imitación), sostuvo que la música podía afectar al Ethos, es decir, al carácter y al comportamiento humano. Por lo tanto, la música debía ocupar un sitio cuidadoso en la educación de las personas. La premisa de Aristóteles partía de la melodía.

En las melodías hay imitaciones de los estados de carácter. Y esto es evidente […] Ante algunas se sienten más tristes y meditativos, como ante el modo llamado mixolidio; ante otros sienten languidecer su mente, como ante las melodías lánguidas, y en otros casos, con un ánimo intermedio y recogido, como parece inspirarlo el modo dorio […] De estos datos resulta claro que la música puede procurar cierta cualidad de ánimo, y si puede hacer esto es evidente que se debe aplicar y que se debe educar en ella a los jóvenes.

Aristóteles, La política

Por su parte, Platón iba un paso más allá de Aristóteles. El filósofo sostuvo en su obra, La República, que solo cierta música era conveniente para las personas. Por ejemplo, escuchar melodías que suscitaran estados de ánimo innobles podía deformar el carácter. Platón creía que los destinados para el gobierno debían evitar música que expresara indolencia. Platón aprobaba dos escalas armónicas: la doria y la frigia, porque fomentaban las virtudes de la templanza y del valor. A las otras, las excluía. Además, en su obra Las Leyes, aseguraba que las convenciones musicales no debían ser objeto de cambio, puesto que la ausencia de ley en la educación y el arte tenía como resultado el libertinaje en las costumbres y fomentaba la anarquía social. Con los enunciados de Aristóteles y Platón, se construye una primera idea de la supuesta influencia de la música en el comportamiento de los seres humanos. Sin embargo, la curiosidad por determinar el grado de incidencia de este arte en la sociedad se extendería a través de los siglos.

Con la aparición de la banda sonora en el cine, a fines del siglo XIX, la música empezó a llenar otra plaza: aumentaba la impresión de la realidad en las imágenes. La música volvió más completo el lenguaje de los filmes, dando pie a emociones y sentimientos que el espectador hasta entonces no había percibido. La narrativa no sería igual desde la integración de la música. Los sentimientos que las bandas sonoras son capaces de producir en la audiencia dan soporte a la importancia de la música en el plano emocional. Entonces, ¿Aristóteles y Platón estaban en lo cierto? Los psicólogos creen que sí, pero matizan el criterio de los griegos.

Gabriela Renault, decana de la Facultad de Psicología y Psicopedagogía de la Universidad del Salvador (USAL) en Buenos Aires, Argentina, sostiene que —desde las neurociencias— la música sí tiene un impacto en el cerebro y tiene una huella que va formateando la sinapsis, el sistema de conexiones de células cerebrales, las neuronas. Pero también es necesario entender que “la música es parte de la cultura y es la identidad nativa de un pueblo. En la Argentina vamos a decir tango, en República Dominicana, bachata, etc.”. Es decir que, “por más que la neurociencia lo avale” y que desde el punto de vista de los procesos cognitivos haya música que nos aliente o nos estimule y que se pueda conjugar con identidad y cultura, aquello no quiere decir que escuchar un género determinado “sea un atentado a la inteligencia”. Y es que, explica Renault, el cerebro humano, en su parte cognoscitiva, no está sujeto a ‘reconfiguraciones’ extremas como aumentar o disminuir la inteligencia según la experiencia cultural a la que se exponga. Para Renault, es más preciso hablar de los estímulos que provoca determinada música antes que del nivel de inteligencia de quien la oye.

“[El Reguetón] ¿Tiene un impacto en la motivación, podrá hacer mover más los cuerpos? ¿Cómo estímulo? Sí. Yo puedo decir que los que escuchan tango se vean más identificados con la melancolía y aun así es una inferencia. Y debería si quiera poder probarlo. Ahora, aseverarlo como juicio es otra cosa. La música se enmarca entre los dos estímulos más fuertes que tiene un ser humano: el afectivo y el cognitivo, que definen el concepto de inteligencia hoy como la capacidad para adaptarse”. Sin embargo, el ser humano está diseñado de tal forma que nada debería ser lo único que “formatee su inteligencia”, aunque esté escuchando montones de música, sostiene la académica.

El estudio de la Universidad de Malí decía también que hay ciertos géneros, como el rock, que son “beneficiosos” para la psiquis del ser humano. Pero, ¿qué pasa si extrapolamos el arte popular y lo llevamos hasta el otro extremo, hacia lo docto; la música clásica? Renault hace una diferencia clave: La música es el arte de combinar los sonidos, y en la música clásica casi ninguna partitura puede repetir los compases, por otro lado, los géneros de música popular, por su parte, usan dos o tres compases que se repiten. Por ejemplo, a diferencia de una apertura de Vivaldi, “que baja de estilo, que cambia de clave, donde hay una riqueza de diferentes estímulos —con lo cual casi todos los lóbulos del cerebro trabajando—, seguramente la música popular no me va a pedir ese desafío porque su complejidad no va a hacer que utilice todo el cerebro”, dice Renault. Pero no se trata de una cuenta matemática, como si un género tuviera un valor positivo de 1 y el otro de -1, se trata de estímulos distintos.

Los científicos, por su parte, argumentan que la música puede tener más incidencia en la capacidad cognoscitiva del ser humano: no solo se trata de influir sobre el intelecto, sino de proporcionar otros usos prácticos como tratamiento para ciertas dolencias relacionadas con el cerebro. En 1993, un grupo de investigadores del Centro Neurobiológico del Aprendizaje y la Memoria de la Universidad de California estudió el impacto de la música del compositor Wolfgang Amadeus Mozart en la mente humana. El estudio afirma que la música del compositor austriaco tiene beneficios, como ayudar a desarrollar la inteligencia de los niños, aunque su efecto sea perecedero. Además, otro de los hallazgos fue que las composiciones de Mozart ayudan a atenuar los efectos de enfermedades como el Alzheimer. Estudios como estos fueron los que originaron la tendencia de hacer oír música de Mozart a los fetos desde que están en la barriga de las madres.

El ‘efecto Mozart’, como bautizaron al fenómeno, no es duradero, al menos no en el plano cognoscitivo. Los niños que más se vieron beneficiados tenían edades que oscilaban entre los tres y doce años. En ellos se observó una mejoría en su capacidad de rendimiento. Sin embargo, el estímulo se perdía al cabo de un tiempo. Por otro lado, el efecto Mozart no influye en otras aptitudes como la memoria, la fluidez verbal o la atención.

En 1987, el psicólogo Howard Gardner, profesor investigador de la universidad de Harvard, publicó su libro La teoría de las inteligencias múltiples, en el que propuso un modelo alternativo a la noción común sobre una inteligencia que se puede medir con un coeficiente intelectual. El modelo de Gardner contempla la posibilidad —tal como sucede en la vida— de que una persona sea un desastre a la hora de hablar, pero muy diestro para las matemáticas, al dividir la inteligencia en siete aspectos, que luego aumentaron a ocho. Uno de esos es la capacidad para expresarse a través de la música y para identificar los sonidos. Y ni siquiera los científicos que refutan a Gardner niegan la multiplicidad de inteligencias, sino que consideran que el número es aleatorio. Entre ellos están Adán Hampshire y Adrian Owen, de la universidad Western Ontario, Canadá, quienes sostienen que “la inteligencia es una propiedad emergente de sistemas cognitivos anatómicamente diferentes, y cada uno tiene su propia capacidad”.

La música inspira, motiva, estimula, ayuda. En la actualidad no hay un consenso entre el ámbito científico y el social que resuelva el impacto de este arte sobre el ser humano. Más aun cuando la subjetividad entra en juego. La noticia de la que se hicieran eco El Universal de México o ABC de España sobre un estudio sin método científico no es una fuente para zanjar el debate; tampoco lo es una comparación sobre gustos musicales con datos intervenidos como la conclusión de Virgil Griffith: pensar que un género musical puede hacer más tontas o más inteligentes a las personas es igual de errado que decir que el estudiante con mejores notas es más capaz que sus compañeros, o, al menos, no existen los datos científicos que lo demuestren. Los hitos que podrían cerrar esta discusión, que ya estaba abierta desde los tiempos de la antigua Grecia, no son dos estudios sin metodología científica. Nadie puede decir hoy que escuchar reguetón destruya el intelecto.

Los cráteres como cicatrices de visitantes hostiles del espacio

Las cicatrices son, de alguna forma, una bitácora; dan cuenta de un acontecimiento, relatan o explican un hecho experimentado a través de una marca en la piel de un ser vivo. De la misma forma, nuestro planeta tiene 'cicatrices' que registran una vida de impactos que demuestran una actividad sumamente violenta y que puede influir en la vida de sus habitantes.

Desde la extinción de los dinosaurios, hasta el meterorito que cayó en el 2013 en Cheliábinsk, Rusia, los cráteres han sido objeto de interés para la ciencia. A través de ellos podemos tener evidencia de las consecuencias que generan los visitantes del espacio exterior como los asteroides y meteoritos.

Estos cuerpos celestes son fragmentos de roca que nacieron de los restos de la formación de otros cuerpos como los planetas o las lunas. Los asteroides y meteoritos orbitan, mayoritariamente, de forma circular, entre Marte y Júpiter. La mayoría de estos cuerpos mantienen la órbita entre los dos planetas mencionados, pero en algunos casos, la gravedad de Júpiter 'tironea' de los asteroides y los meteoritos cambiando su órbita a una más ovalada y terminan por acercarse más al Sol y cruzarse con el resto de los seis planetas del Sistema. 

A pesar de que esta es la causa más habitual del cambio de trayectoria de uno de estos cuerpos, existe otra razón para que un meteorito o asteroide acabe por visitar planetas como la Tierra. Cuando dos de estos cuerpos se topan y colisionan acaban por alterar su órbita, haciendo que puedan toparse con un planeta o su satélite natural.

Los asteroides que se observan que sus órbitas son potencialmente peligrosas para nuestro planeta son llamados Asteroides Cercanos a la Tierra. Estos, se dividen en tres categorías: Amores (toma su nombre de un asteroide con el nombre Amor) son asteroides que logran cruzarse con la órbita de Marte, se cruzan con la Tierra, pero no llegan a entrar a la atmósfera de nuestro planeta. La siguiente clasificación son los Apolos (toma su nombre de un asteroide homónimo), que tienen órbitas muy elípticas y pueden llegar a cruzarse con la Tierra, Venus o Marte. Son potencialmente peligrosos. 

Por último están los Atones (misma etimología que los anteriores) que se pueden llegar a cruzar con las órbitas de Venus y la Tierra, pero no con la de Marte.   

En el marco del Café Científico del Planetario Galileo Galilei de la Ciudad Autónoma de Buenos Aires, del mes de octubre de este año, el experto argentino en geología, Maximiliano Rocca, disertó sobre los cráteres más observados en el país, así como explicó su origen y las posibilidades de encontrar más de ellos repartidos en Sudamérica y todo el globo.

En su exposición, Rocca sostuvo que el impacto de meteoritos y asteroides son de extrema violencia y liberan una energía altamente peligrosa para la vida en la Tierra. 

La energía de impacto de los cuerpos es proporcional a la energía cinética del movimiento que trae el objeto. Es decir, la energía cinética de un objeto es proporcional a la mitad de la masa multiplicada por el cuadrado de la velocidad.

Para hacernos una idea:

Un misil nuclear libera 10 megatones, que es lo mismo que 10 millones de toneladas de TNT. 

El volcán Krakatoa en 1883, una de las erupciones más fuertes de la historia, liberó 200 megatones.

El terremoto de Sumatra de 2004 en Indonesia liberó 500 megatones de energía.

Cabe decir que la mayoría de estos cuerpos se evaporan en un gran porcentaje en su contacto con la atmósfera terrestre y que apenas llegan a caer fragmentos minúsculos a la superficie del planeta. A pesar de esto, hay asteroides y meteoritos lo suficientemente grandes como para tocar el suelo y provocar una depresión considerable sin contar el profundo impacto. 

Ahora bien, si imaginamos que un asteroide de 500 metros, moviéndose a 20 km/s llegase a impactar la Tierra, este liberaría 25.000 megatones de energía. Es decir, una catástrofe incomparable a las anteriormente citadas. Y hay que recordar que un asteroide de 500 metros es considerado pequeño.

Se calcula que la dimensión del cráter, luego del impacto, es 20 veces más su tamaño. Dicho de otra manera, si el cuerpo celeste mide 1 km, el cráter de su impacto será de 20 km de diámetro.

Rocca también explicó que un cráter de naturaleza de impacto se puede identificar gracias a los bordes que lo rodean. Si los bordes en el suelo están visiblemente levantados es casi seguro que se produjo por un choque contra el suelo terrestre. 

Entre los cráteres más grandes y mejores estudiados del mundo están el de Vredefort, en Sudáfrica, con un diámetro de 190 kilómetros y 2.000 millones de años de antigüedad. Otra gran depresión es la de Manicouagan, con 100 kilómetros de diámetro y una edad de 215 millones de años.

Para determinar la edad de un cráter se hacen estudios de isótopos radioactivos del entorno del agujero, con lo cual, se fecha su antigüedad. Este método, además de arrojar la edad del cráter, ayuda a interpretar los cambios climáticos del planeta en las fechas donde se produjo el impacto así como asociar posibles eventos de relevancia con los mismos. Tal es el caso del cráter de Chicxulub, en México, con un diámetro de 200 km, al cual debido a su antigüedad (65 millones de años) se le atribuye el desastre ecológico que extinguió a los dinosaurios debido al fechado en el que estos grandes animales perecieron. 

El experto, quien es el descubridor del cráter más grande de Sudamérica, ubicado en Colombia, sostuvo que ese récord podría ser arrebatado por un posible cráter que se presume está debajo en una de las Islas Malvinas. A esta conclusión llegó el equipo de Rocca luego de observaciones a través de mapas en los que se midió el campo gravimétrico (medición del campo de gravedad bajo el suelo) de la zona. En estos gráficos se apreció una anomalía en la que se aprecia una gran circunferencia debajo de las Malvinas.

Aunque el cráter en Colombia tiene 50 km de diámetro y 35 millones de años de antigüedad, el de las Islas Malvinas podría tener una medida tentativa de 300 km, y una edad de  más de 300 millones de años. El cráter de Chicxulub, en México, y que está cubierto por agua también, tiene una medida de 200 km de diámetro con 65 millones de años de edad y es el más grande registrado hasta ahora en Sudamérica y probablemente uno de los más grandes del mundo como se dijo anteriormente. Si el  de Malvinas es incluso más grande queda por definir qué implicaciones tuvo para el planeta en su momento. Este podría ser un gran descubrimiento dentro de la historia catastrófica de la Tierra. 

Sin embargo, debido a la falta de recursos para su investigación y, que depende en su mayoría de agentes externos a Rocca y su equipo, no se sabe aun cuando se podría tener más información al respecto. Pero lo que sí se sabe es que allí hay algo, debajo del suelo de las Malvinas muy grande y con la forma de un cráter de impacto. 

Aun quedan muchas dudas por despejar en este campo, donde Rocca, haciendo alusión a su nombre que bien podría ser su seudónimo dentro de la Geología, con una "dura" determinación espera poder resolver. Hay muchas cicatrices todavía que revisar. Cada una con una historia en particular; una en común que nos cuenta que somos vulnerables a grandes catástrofes que, sin previo aviso, vienen de allá afuera y cambian la historia del planeta para siempre. 

Rosetta, el cazador del origen de nuestra existencia

La sonda Rosetta de la Agencia Espacial Europea (ESA) llevaba diez años viajando por el espacio cuando logró descender un robot-laboratorio sobre el cometa 67P Churiumov-Guerasimenko, el 10 de noviembre de 2014. Philae, el robot, aterrizó con la misma precisión con que Paul Walker salta de un tren a toda velocidad hacia un carro en movimiento sin rasguñarse en Fast & Furious 5. Fuera de toda ficción, Philae logró posarse en la superficie del cometa, que se desplaza a dieciocho kilómetros por segundo en el espacio. Esta hazaña no sólo significó un éxito tecnológico. Una vez más, la ciencia se puso al servicio de una de las mayores interrogantes que se ha hecho el ser humano: el origen de la existencia. Después del aterrizaje, Philae empezaría su verdadera misión: encontrar en la superficie del cometa los ingredientes de la vida. Esa cuestión, discutida desde la filosofía hasta la ciencia, es una cruzada que ha trascendido las fronteras de nuestro planeta. La científica a cargo de la construcción del taladro del Philae, Amalia Ercoli-Finz, dijo que “los cometas son unos mensajeros maravillosos. Con esta misión podría revelarse que somos hijos de las estrellas”.

Los meteoritos, los cometas y hasta el polvo estelar contienen materia orgánica. Estas moléculas son comunes en las zonas del Sistema Solar exterior, de donde provienen los cometas. Hace 4.500 millones de años, La Tierra era bombardeada por restos planetarios de un Sistema Solar en formación. Cometas, meteoritos y asteroides llovían en la superficie del planeta. Este aguacero cósmico duró millones de años, lo suficiente para que los componentes orgánicos se asentaran en nuestro planeta.

Los científicos encargados de la misión Rosetta intentan comprobar si la existencia se originó con la ayuda de estos cuerpos celestes. Los cometas existieron antes que la Tierra en el Sistema Solar. Están formados por roca, hielo y gas. Su condición de “objeto primigenio”, con la característica de poseer hielo en su núcleo, permite que se conserven elementos químicos en su interior. La teoría principal dice que uno de estos cometas cayó en una Tierra primitiva, muy diferente a lo que conocemos hoy. Una esfera incandescente, un lugar inhóspito y seco que se llenó con oxígeno, nitrógeno, carbono y agua, los ingredientes de la vida.

Una teoría que nació en la antigua Grecia, de la mano del filósofo y científico Anaxágoras, sostiene que la vida se podría haber originado fuera de la Tierra. Siglos después, en 1865, el biólogo Hermann Richter, acuñó el término “Panspermia”, que según su etimología significa 'semilla del todo'. Sin embargo, solo hasta 1908, el químico sueco Svante Arrhenius, ganador del premio Nobel de Química, edificó una teoría más completa. Se basó en las ideas de Anaxágoras y en el hallazgo de hidrocarburos, ácidos grasos, aminoácidos y ácidos nucleicos en la observación de restos de meteoritos encontrados en nuestro planeta. En sus libros Escritos de la Física Cósmica y El devenir de los Mundos, Arrhenius sostuvo que: “…los astros no son, como se piensa ordinariamente, entes extraños entre sí, separados por inmensos vacíos y sin más relaciones que sus atracciones y radiaciones. Se intercambian muchas cosas, tales como electricidad, materia y hasta gérmenes vivientes”. Según esta teoría, el universo es una incubadora y la vida está repartida al azar por todo el cosmos; los cometas y meteoritos actúan como mensajeros de los ingredientes necesarios para la existencia.

Según los últimos datos enviados por Philae, el cometa 67P tiene en su interior moléculas orgánicas. Es decir que su estructura contiene carbono, la base sobre la que se erige la vida en nuestro planeta. El carbono para la vida es como el azúcar para el pie de limón. No es un aderezo, sino un condimento fundamental. Todas las formas de vida en la Tierra tienen carbono en su composición. Cuando nosotros, los seres humanos, exhalamos dióxido de carbono, las plantas lo absorben para vivir y generar los carbohidratos de los que nos nutrimos a diario. Es un ciclo que, en muchas otras formas, produce y genera vida en sí.

En el 67P también se han encontrado otros compuestos orgánicos fundamentales para la vida como el isocianato de metilo, acetona, propanal y acetamida, que no habían sido detectados anteriormente en otros cometas. Junto a estos, otros componentes que contienen nitrógeno se han encontrado en el cuerpo celeste. Por ahora, no hay evidencia de azufre según apuntan los científicos. 

Otra de las interrogantes de esta investigación es si las moléculas orgánicas y formas de vida simples pueden soportar un viaje cósmico a bordo de un cometa. Cuando se habla de un desplazamiento a través del espacio y el impacto a un planeta, hay que considerar varios aspectos. Los más importantes se centran en las condiciones extremas de temperatura, aceleración, radiación, presión y tiempo de vida. A pesar de todos estos factores, hay formas de vida que soportan las más difíciles condiciones. Son llamados extremófilos. Estos organismos –que en su mayoría son bacterias– pueden vivir en temperaturas muy altas o muy bajas, resistir niveles de radiación que son cien o hasta quinientas veces mayores a las que soportaría un ser humano, o incluso vivir en el vacío del espacio. Y se pueden encontrar aquí, en nuestro planeta. Eso se supo en 1967, cuando en la misión Surveyor 3 fueron llevadas accidentalmente a la Luna un grupo de bacterias que pudieron ser revividas sin dificultad cuando regresaron a la Tierra tres años después.

Uno de los hallazgos más destacados por esta misión fue que el agua del cometa no se parece al de la Tierra. Dos instrumentos para medir la masa a bordo de Rosetta descubrieron que hay agua en el cometa, a partir de una nube de vapor del 67P, pero que posee una composición distinta a la de nuestro planeta.

El agua de la Tierra se caracteriza por la prevalencia de deuterio –un isótopo del hidrógeno– en una relación que es de alrededor de tres átomos de deuterio por cada 10.000 moléculas de agua. Esto se mantiene constante en el agua de todo el planeta. Pero la prevalencia de deuterio en el agua del cometa 67P es mayor que el del agua de la Tierra.

Con este descubrimiento, los científicos debaten ahora la idea de si el agua llegó o no a la Tierra a través de un cometa. La científica, Kathrin Altwegg, de la Universidad de Berna en Suiza, sostuvo que la prevalencia de átomos de deuterio en el agua del cometa 67P es más de tres veces mayor que en la Tierra, “lo que significa que este tipo de cometa no podría haber llevado agua a la Tierra”. Altwegg dijo también que es probable que el agua de la Tierra haya venido de asteroides y no de cometas. Estos cuerpos celestes se formaron más cerca del Sol y de la Tierra por lo que pudieron impactar más veces nuestro planeta. 

Rosetta acompañó al 67P junto a su paso más cercano al Sol el pasado 11 de agosto, cuando el cometa cumplió la órbita de 6.5 años que tiene en torno al astro y volver de regreso a cumplir un ciclo más. Mientras, los científicos están analizando la gran cantidad de datos que ha aportado esta misión y buscan responder las interrogantes respecto al origen de la existencia desde estos cuerpos celestes. Hasta entonces, la vida como la entendemos seguirá moviéndose a través de las múltiples concepciones que ha tenido a lo largo de la historia. Por lo pronto, la misión ha servido para descartar una posibilidad, pero no la teoría entera de la Panspermia. Quizás algún día hablemos de los orígenes de la vida mirando hacia arriba, en dirección a las estrellas.

Nota del editor: Una versión de este texto fue publicado originalmente en la web gkillcity.com el 29 de diciembre de 2014

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