Guiados por fuerzas que surgen de lo más profundo de nuestra mente, de forma casi esotérica, la naturaleza inquisitiva de los seres humanos nos impulsa a formular innumerables preguntas sobre quiénes somos, o cómo es el mundo que nos rodea, entre muchas otras. Muchas de estas preguntas, o nunca serán respondidas, o permanecerán sin respuesta durante generaciones. Ante esta cruda realidad, la especie reina de la razón, la más dominante y poseedora de conocimiento en la Tierra, acaba rindiéndose y se ve obligada a aceptar explicaciones sin someterlas a un escrutinio riguroso. De esta manera se entiende el éxito histórico de las religiones y otros grupos que nos prometían respuestas simples y comprensibles ante el vacío existencialista intrínseco a nuestro ser.
No se entienda esto como una crítica a la religión, no pretende serlo. De hecho, es gracias a la misma que este desasosiego ha podido ser calmado mientras la ciencia no alcanza a dar respuestas suficientes a preguntas tan básicas como de dónde venimos y a dónde vamos. Citando a Feynman: «La religión es la cultura de la fe; la ciencia es la cultura de la duda». Así pues, nada que decir sobre las religiones en este aspecto, pero sí sobre la ciencia. Ésta debiera representar la antítesis de la fe y sin embargo hemos acabado dogmatizándola como una religión, a la cual creemos y aceptamos como verdad absoluta.
La ciencia se funda en la duda. Incluso aquello que se nos presenta bajo el sello de lo científico merece ser examinado con espíritu crítico: puede ser parcialmente cierto, estar en revisión o aplicarse únicamente en contextos concretos. Y no, esto de ninguna manera otorga crédito a quienes, como los terraplanistas, desestiman sistemáticamente cualquier prueba sin ofrecer argumentos sólidos y comprobados por su parte.
La certeza en la ciencia es siempre provisional, y su belleza reside precisamente en su capacidad de transformación. Sin embargo, nuestra relación con el conocimiento no siempre refleja esta naturaleza dinámica: la economía del tiempo, la comodidad intelectual o la afinidad hacia ideas que refuerzan nuestras convicciones previas, conocida como sesgo de confirmación, nos lleva a delegar el esfuerzo y la atención que requiere informarnos adecuadamente y con ello, a veces, desnaturalizamos la ciencia misma.
En este contexto, podríamos justificarnos afirmando que la ciencia representa el método más sólido y fiable para desentrañar los misterios de la existencia, pero otorgarle a nuestra confianza un carácter absoluto sería desnaturalizarla. Otra forma de expiar este pecado es reconocer que vivimos en un momento histórico en el que la cantidad de conocimiento disponible es inabarcable, lo que nos obliga, inevitablemente, a delegar parte del ejercicio de la duda en la sociedad como conjunto.
Esta tendencia a delegar la duda y simplificar la complejidad se convierte en una paradoja cuando llega a la divulgación científica. En su noble y loable afán por democratizar y simplificar conceptos de alta complejidad, recurre con frecuencia a reducciones excesivas, que no pocas veces conducen a malentendidos. Como todo en esta vida, nos queda mucho por mejorar en la capacidad de acercar la vanguardia científica al grueso de la población. Aceptando esto, alguna conciencia que otra puede experimentar una epifanía en lo referente a su relación con el conocimiento. Por mi parte no pretendo castigar la divulgación, en la cual encontramos profesionales increíbles, realizando una función pedagógica invaluable, pero considero vital esta divagación previa a introducir algunas de esas «verdades» que damos dogmáticamente por correctas por pensar que son verdades científicas.
GRAVEDAD CERO
El título nos da una pista de cuál puede ser la primera afirmación a refutar, ¡y es que no existe la gravedad cero! Al menos, no se encuentra tan presente en el universo como muchos creen. Lo que sí existe es la microgravedad en puntos muy alejados de cualquier cuerpo espacial. En cualquier caso, cuando oímos hablar de «gravedad cero» solemos pensar en los astronautas de la Estación Espacial Internacional, por la cual parece que se encuentran flotando. En realidad, lo que experimentan no es una ausencia de gravedad, sino un estado de microgravedad aparente, causado porque están en caída libre constante alrededor de la Tierra. Esto vendría siendo el movimiento orbital y de ahí proviene esa falsa sensación de ingravidez. Dicha sensación es similar a lo que podemos sentir en una montaña rusa o en un avión que sufre un descenso pronunciado.
El ejemplo clásico empleado para ilustrar esta naturaleza de las órbitas, es el lanzamiento de una piedra. Si tuviésemos la fuerza de alguno de los personajes de las películas de superhéroes, podríamos lanzar una piedra mucho más lejos de lo que puede un humano normal, ¿cierto? Esto es así porque, al lanzar la piedra, esta se mueve hacia delante lo suficientemente rápido como para vencer la fuerza de la gravedad más tiempo (velocidad tangencial).
Ahora bien, si la lanzamos con la velocidad justa, la piedra daría la vuelta completa a la Tierra sin caer. Esto sería posible porque la gravedad la mantiene atraída y, al mismo tiempo, la curvatura de la Tierra hace que la piedra “caiga” constantemente, siguiendo una trayectoria circular. Su velocidad siempre apunta hacia adelante, pero su movimiento total es una caída continua alrededor del planeta.
Pongamos un caso más cercano: la Tierra y la Luna. Ambas se atraen, aunque la Tierra es la que lo hace más intensamente por ser más masiva. Una forma de comprobar que en la Tierra nos afecta la gravedad de la Luna la podemos observar fácilmente en las mareas. Además, si reflexionamos sobre el hecho de que la Luna se encuentra a unos 380.000 km. de distancia de la Tierra y que está en órbita atraída por la atracción gravitatoria de nuestro planeta, debería bastarnos para darnos cuenta de que los astronautas a tan solo 400 km. de la tierra en la estación espacial internacional no pueden no estar bajo la atracción del planeta azul. De hecho, sufren prácticamente la misma atracción que nosotros en la superficie.
¿AGUJEROS? NEGROS
Vamos con una mentira descarada, los agujeros negros. No son agujeros, pero el nombre black hole mola, ¿verdad? No es un nombre puesto de manera aleatoria, claro está, pero sí busca más el márketing que la exactitud. En cuanto al color, lo llamamos negro porque no emite luz, con lo cual el nombre es bastante acertado por esa parte. Lo del agujero es lo más trillado, pues realmente es una concentración muy densa de materia. Esto es lo que hace que su interacción gravitacional sea muy poderosa deformando de manera muy pronunciada el espacio-tiempo en sus proximidades.
Es por esta deformación, similar a un agujero, y por su capacidad de no dejar escapar materia e incluso luz, que se le llama como se le llama. Se puede justificar por ello el juego que se hace con el nombre, pero conviene remarcar que no es un agujero, sino una región del espacio donde la materia es tan densa que la geometría misma del espacio-tiempo se deforma, como el clásico ejemplo visual de una bola de metal sobre una sábana.
En la imagen anterior se puede apreciar esta deformación. El espacio-tiempo sería el tejido del universo, en este caso representado por el diagrama de cuadrículas. El agujero negro sería esa esfera negra y vemos cómo la geometría del espacio-tiempo se dobla en su proximidad.
SOLAMENTE UNA TEORÍA
Alguno podría pensar: «Eso de los agujeros negros está muy bien pero solamente es una teoría…» Como insistía, es importante poner en duda a la ciencia, pero para ser efectivos hay que hacerlo con propiedad. Muchas veces empleamos términos en el día a día que en el ámbito científico tienen otros significados y esto nos lleva a confusiones de manera habitual. Un buen ejemplo sucede comúnmente cuando se pone en duda una explicación científica por ser solo una teoría, un fenómeno muy común entre los miembros de grupos negacionistas o conspiracionistas.
No sería ningún desacierto si en ciencia nombrásemos «teoría» con el mismo significado que usamos de forma coloquial. Pero la realidad es otra y en ciencia la palabra «teoría» no significa lo mismo. Una teoría científica es una explicación bien fundamentada de un fenómeno natural, basada en la evidencia empírica y respaldada por observaciones, experimentos -de ser estos realizables- y, en muchos casos, por un formalismo matemático. Siempre es probada y corroborada repetidamente de acuerdo con el método científico, lo que la convierte en una de las formas más confiables de conocimiento en ciencia. Una teoría científica pretende describir el por qué o el cómo de los fenómenos. En resumidas cuentas, cuando hablamos de una teoría científica podemos confiar en que, a nivel de investigación, estamos hablando de algo sólido y bien respaldado.
En contraposición, esa idea de teoría que empleamos de forma habitual se corresponde a una hipótesis en el ámbito científico. Así pues, cuando nos referimos a una suposición que aún no ha sido comprobada, se utiliza el término «hipótesis» . Por completitud cabe mencionar que existen otros términos científicos como: ley, principio, postulado, modelo, corolario o axioma entre otros. Todos ellos con un significado especial dentro del ámbito científico.
MASA VS. MATERIA
Hemos hablado mucho sobre la gravedad y se ha mencionado que son los cuerpos masivos los que la provocan, pero también hemos hecho referencia a la materia. En este punto, es común que surjan confusiones, especialmente entre términos que a menudo se usan como sinónimos, aunque en realidad tienen diferencias importantes.
Muchos recuerdan de sus tiempos en el instituto la diferencia entre masa y peso. Esta diferencia suele explicarse diciendo que la masa es una propiedad intrínseca de un cuerpo, mientras que el peso es el resultado del efecto de la gravedad sobre esa masa:
Peso = masa x gravedad
De esta manera un astronauta tiene la misma masa en la Tierra y en la Luna, pero diferente peso, debido a las diferentes gravedades entre ambos cuerpos celestes.
Lo confieso, aquí he hecho una pequeña trampa, que no debe hacerse, pues he explicado la diferencia entre ambas definiendo el peso a partir de la masa, pero no me he adentrado a definir esta última. Lo he hecho intencionadamente, porque me gustaría invitar un segundo al lector a reflexionar sobre qué es la masa antes de seguir leyendo. Creo que vale la pena darse cuenta de cómo algo que damos por sabido puede no ser lo que pensábamos y este caso en particular puede resultar bastante desconcertante.
Es habitual encontrar respuestas como que masa es la cantidad de materia que tiene un cuerpo, o que la masa y la materia son lo mismo, pero entonces, ¿qué es la materia? Resulta que la materia en sí no tiene una definición exacta, o por lo menos, en la vanguardia de la ciencia se estudia cómo definirla de una forma más exacta. A nivel divulgativo sí que encontramos definiciones bastante consensuadas.
Para pillarnos poco los dedos, pero entender qué sería la materia, una definición bastante aceptable sería «todo aquello que posee una masa, ocupa un volumen y es capaz de interactuar gravitatoriamente». Pero entonces, ¿qué es la dichosa masa? Cuidado que vienen curvas. La masa es la oposición al cambio de movimiento, es decir, su inercia. En las leyes de Newton encontramos la siguiente fórmula:
Fuerza = masa x aceleración (F = m x a)
De esta manera es más sencillo entender qué es la masa. Según esta fórmula si queremos que un cuerpo con una masa x acelere, entonces tenemos que aplicarle más fuerza y lo mismo para que frene, pero con signos contrarios.
a = F/m (para m constante a es directamente proporcional a F)
Por otro lado, cuanto mayor sea la masa más fuerza habrá que aplicar y cuanto menor sea, menos fuerza será necesaria para cambiar el estado de movimiento del objeto. Como definimos antes, la masa es la magnitud que expresa la inercia o resistencia al cambio de movimiento de un cuerpo.
En definitiva, la masa es una propiedad muy importante de la materia y para cualquiera que quiera profundizar más en comprender la naturaleza de la masa recomiendo comenzar por revisar las leyes de Newton como punto de partida. Desde este punto, ramas más avanzadas de la Física, como la relatividad y la mecánica cuántica, amplían y completan nuestro entendimiento, mostrando lo intrincado que puede ser el entender algo aparentemente tan simple.
ESTADOS DE LA MATERIA
Entonces si la materia la podemos entender como el material del que están hechos los objetos, ¿en qué estado se puede encontrar? ¿Sólido, líquido, gaseoso y nada más? Algún conocedor de la materia saldría a responder rápidamente que también existe el plasma y tendría razón, pero aún nos quedan algunos más. No se puede negar que, estos son los tres estados de la materia más comunes en la vida de las personas, pero gracias a los avances de los últimos 100 años conocemos unos cuantos más. Veamos alguno de ellos:
Plasma. Seguramente el más conocido después de los tres clásicos y no es para menos, pues es el estado de la materia más común en el universo. Lo encontramos presente en las estrellas, como capa de la ionosfera e incluso son responsables de las auroras boreales. Para entender lo que es, podríamos decir que se comporta de forma parecida a un gas pero con sus partículas ionizadas positiva y negativamente. Esto significa que cada partícula tiene carga eléctrica y puede interactuar con otras partículas y con campos magnéticos, lo que provoca fenómenos como las auroras boreales
Para los siguientes estados es conveniente explicar lo siguiente: Las partículas que forman los átomos se dividen en dos grupos: bosones, que pueden agruparse y comportarse de manera colectiva; y fermiones, que evitan ocupar el mismo estado. Los siguientes estados de la materia no se encuentran de forma natural, sino que hay que obtenerlos en un laboratorio. Aún así vale la pena mencionarlos porque son cruciales para muchos de los desarrollos tecnológicos que se están dando en la actualidad.
Condensado Bose-Einstein. Entramos en el terreno cuántico, por ello es más complejo trasladar una idea simple de cómo se comporta este estado. De forma muy reducida sería un estado de bosones a temperaturas extremadamente bajas, por lo cual muchos de estos se encuentran en su estado de menor energía, dando lugar al efecto más característico de este estado y es que sus partículas se comportan colectivamente como una sola entidad mostrando propiedades cuánticas a gran escala.
Condensado de Fermi. Similar al condensado de Bose-Einstein pero en este caso tenemos fermiones en lugar de bosones y a muy bajas temperaturas estos se emparejan formando pares con espín entero y obteniendo propiedades de súperfluido: un fluido que puede fluir sin fricción con las superficies que toca.
Otros estados de la materia todavía menos conocidos serían: súpersólidos, materia degenerada, plasma de quarks-gluones, fluidos supercríticos, etc.
FÓRMULA DE LA RELATIVIDAD ESPECIAL
Ya hemos hablado de física cuántica, así que no podemos dejar atrás la relatividad. Creo que no hay una fórmula de la Física más famosa y reconocida por casi todos. Esta expresión se la debemos al archiconocido Albert Einstein. Lo curioso es que esa fórmula que tantas veces y por tantos sitios hemos visto escrita está incompleta. Realmente la fórmula sería algo más larga y menos «elegante» o «bonita» :
E = mc²
Es tal la generalización de la fórmula en su forma reducida, que podéis haberla estudiado incluso en libros de texto de esta manera. Pero, ¿por qué conocemos esta fórmula de forma incompleta? La respuesta no es muy exótica: la forma reducida se ha popularizado enormemente porque es elegante y fácil de recordar.
E² = (mc²)² + (pc)²
Teniendo en cuenta que la p en la ecuación representa el momento lineal, es decir, movimiento, nos permite deducir que el hecho de que no aparezca esa parte de la ecuación se debe a que tratamos con elementos estáticos o cuasi-estáticos. Lo cual coincide con el caso del uranio enriquecido empleado en las bombas atómicas, ya que el momento de los núcleos individuales es muy pequeño comparado con la energía liberada por la fisión, por lo que la ecuación se reduce a . Evidentemente en física se emplea la fórmula entera si es necesario, pero la realidad es que esta parte de la ecuación es la que ha tenido más gancho y por ello ha prevalecido históricamente en el imaginario colectivo.
¿SON LAS ONDAS PELIGROSAS?
Una de esas dudas que es importante solventar, porque incluso limita las vidas de algunas personas, es que las ondas electromagnéticas no son peligrosas (móviles, microondas, wifi, etc.). Existen tendencias de alejarse lo máximo posible de fuentes de ondas, como no llevar los teléfonos en el bolsillo o dejarlos fuera de la habitación para dormir. Por supuesto que cada uno actúe como considere, no estamos criticando los hábitos de nadie, pero sí que está bien que nos aseguremos de que estén bien fundamentados. Pensad que no queda tan lejos la época en que la gente temía el microondas, de hecho aún queda alguna gente que lo teme.
Es entonces importante saber que, para que una onda sea peligrosa, ha de tener unas cualidades concretas, las cuales son tener la capacidad de penetrar en nuestro cuerpo, interactuar con nuestras células y tener la capacidad de alterar el código genético de las mismas. Para todas aquellas ondas que no cumplan estos requisitos no tenemos ni pruebas ni indicios de que puedan ser dañinas a día de hoy, con lo cual -la ciencia es duda, recordémoslo- no se afirma que no puedan ser perjudiciales de ninguna manera, pero sí que no tenemos ningún motivo para pensar que lo son ni que estén detrás de ningún problema de salud.
Las ondas preocupantes son las ionizantes de alta frecuencia de onda. Ondas de este tipo serían los rayos x, los rayos gamma, etc. y, como sabemos, los empleamos en medicina de forma controlada, de manera que no supongan un perjuicio para la salud. Trabajando con tiempos de exposición reducidos y energías dentro de un rango seguro. Estas ondas pueden dañarnos porque por su pequeña longitud de onda son capaces de penetrar hasta el núcleo de nuestras células y además ionizar los átomos de nuestro ADN, dañándolo. Por el contrario, ondas como las de los teléfonos, 5G o wifi ni siquiera son capaces de penetrar en nuestra piel. En cuanto a las ondas de microondas, no tienen esa capacidad de ionizar y además tienen muy baja energía, con lo cual tampoco son un peligro para nuestra salud.
UNA REFLEXIÓN
Hoy contamos con excelentes divulgadores científicos en Internet y en redes sociales, que ofrecen maneras accesibles y rigurosas de acercarse al conocimiento. Invito a cada lector a encontrar aquellas voces expertas que mejor conecten consigo mismos, siempre respaldadas por evidencias sólidas, eso sí. Para profundizar aún más, herramientas como Google Scholar facilitan el acceso directo a artículos científicos publicados en revistas de prestigio, sometidas al constante escrutinio de la comunidad académica.
Con las confusiones comunes tratadas a lo largo del artículo espero haber tocado alguna conciencia sobre la importancia de dudar de lo que creemos, especialmente cuando hablamos de ciencia, y aún más importante, de cómo poner en duda y comprobar la veracidad de esas supuestas verdades científicas. Como señalaba al comienzo, es imposible cuestionarlo todo, por eso tener buenos referentes hace la vida más fácil, pero para esos casos en los que la curiosidad supera la pereza, la falta de tiempo o la dificultad del asunto, que el espíritu crítico y la investigación personal siempre puedan abrirse paso.
No alcanzaremos así verdades absolutas, ni estaremos cerca de resolver todas esas preguntas de carácter trascendental que a menudo nos inquietan. Lo que sí haremos será acompañar a la ciencia de la forma más rigurosa posible en este camino, de modo que, sean cuales sean nuestras creencias y las respuestas que más nos convenzan, encontremos en ella ese ancla de fiabilidad que ninguna otra forma de conocimiento puede ofrecernos. Que cada lector decida qué clase de ideas quiere dejar crecer: las que se acomodan o las que transforman, las que tranquilizan o las que despiertan. Porque dudar no es un gesto de debilidad: es el primer acto de libertad. Y nada resulta tan liberador como descubrir que, al fin, hemos comenzado a pensar por nosotros mismos.
