Somewhere over the rainbow

No, no voy a hablarles de Judy Garland ni de Toto. No estamos en Kansas. Estamos en Inglaterra en 1800. William Herschel, el astrónomo que descubrió Urano, estaba tratando de entender por qué la luz solar calienta.

1. Dispersion_prismHacía más de 100 años que Newton había mostrado que la luz no era algo “puro”: al atravesar un prisma, se descompone en distintos colores, del rojo al violeta. El arcoiris dentro de la luz blanca. Este descubrimiento fue maravilloso. Newton entendió que lo que veía se debía a que los distintos colores refractan con distintos ángulos al pasar por el prisma. No solo eso, sino que también demostró así que los colores son propiedades inherentes a la luz. De pronto, un gran misterio se develaba: la luz blanca que vemos, la luz del Sol, está compuesta por luces de distintos colores.

Herschel sabía ya que la luz blanca está hecha de luces de distintos colores y sabía que es capaz de calentar objetos. ¿Qué hizo entonces? Buscó averiguar si alguno de los colores era especialmente responsable del calor. Separó la luz en colores, como hizo Newton, y midió con termómetro la temperatura de cada uno por separado. Como control, mantuvo dos termómetros cerca, para que midieran la temperatura ambiente, pero suficientemente lejos como para que no llegaran a ellos los distintos colores. El resultado que obtuvo fue sorprendente: todos los colores eran algo más calientes que la temperatura ambiente, y la temperatura aumentaba progresivamente desde el violeta hacia el rojo. El rojo era más caliente que los otros.

Listo, ¿no? La pregunta había sido respondida… pero Herschel quería saber más, y tenía una sospecha que necesitaba dilucidar: si vemos un patrón, si vemos que a medida que avanzamos en el espectro la temperatura aumenta, ¿no querríamos averiguar si ese fenómeno seguirá más allá del rojo? Sigue leyendo

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La predicción del tiempo

No es poco común que en las frías mañanas de invierno miremos el pronóstico del tiempo antes de salir de casa para saber cuán abrigados deberíamos salir ese día y, aunque no parezca, somos bastante afortunados en poder contar con esa información, puesto que el desarrollo científico y la tecnología actual nos permiten conocer con una exactitud bastante aceptable dichos detalles. Claro que nuestra sensación de que muchas veces las predicciones se equivocan o las cosas no ocurren como dicen, se deben a que los datos son dados en términos de probabilidades. Esto es, si hay un 30% de probabilidad de chaparrones aislados, no implica que debamos dejar con tranquilidad el paraguas, pero tampoco que salgamos con éste, más el piloto y las botas plásticas. Es curioso que las personas actuemos tan diferente frente a los mismos datos, pero también es lógico, ya que la experiencia individual subjetiva es distinta en cada caso, con lo que los criterios para el análisis de riesgos no son universales. En efecto, la sola palabra “predicción” en la cultura popular, pareciera estar más relacionada con tarotistas y adivinos, que con la ciencia.

Es importante mencionar que cuando se trata del pronóstico hablamos de tiempo y no de clima, ya que este último se refiere a Sigue leyendo

El lenguaje de las neuronas

Somos células. Muchas pero muchas de estas cositas pequeñas y vivas, organizadas de manera tal que generan un organismo enorme y complejo como somos cada uno de nosotros. Algunas de nuestras células son células de piel, otras de riñón, otras son glóbulos rojos, otras fabrican hormonas, y así. ¿Pero cómo sabe cada una de estas células qué debe hacer y cuándo debe hacerlo? ¿Cómo se comunican entre sí para enterarse de lo que pasa en otro lugar del cuerpo y actuar en consecuencia? ¿Cómo hace ese organismo hecho de millones y millones de unidades independientes para decodificar lo que ocurre fuera de sí mismo, procesar toda esa información, conectarla con lo que pasa dentro de sí mismo, y generar una respuesta adecuada?

Neurona teñida con un colorante fluorescente (microscopio confocal).

Neurona teñida con un colorante fluorescente (microscopio confocal).

Esa conexión ocurre en gran parte gracias a que tenemos un sistema nervioso que es capaz de sensar lo que ocurre afuera y también lo que ocurre adentro nuestro, puede integrar todo eso y controlar nuestros órganos para que hagan lo que tienen que hacer en la medida y momento adecuados. Las células que forman parte del sistema nervioso, las neuronas, son muy especiales: tienen que poder comunicarse entre sí para poder entre todas ejercer esa función de comunicación en el organismo entero.

¿Cómo logran comunicarse las neuronas? ¿Cómo sabemos hoy cómo es que lo logran? Esta es la historia de un hombre y de un experimento increíble que destronó la hipótesis de moda y marcó el rumbo que permitió dilucidar mucho de lo que hoy sabemos acerca de cómo funciona el sistema nervioso. Ese hombre era Otto Loewi, y aquí lo presentamos.

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El comienzo del universo

Arno Penzias y Robert Wilson en los Laboratorios Bell

Arno Penzias y Robert Wilson en los Laboratorios Bell

¿El universo siempre existió o tiene un comienzo?

Esta pregunta que parece no tener fondo, que venimos heredando desde los comienzos de la humanidad y que distintas civilizaciones han respondido de diferentes maneras, todavía acosaba a los cosmólogos durante el siglo XX. Había partidarios de ambas posturas, pero no había evidencias muy fuertes que apoyaran una idea u otra. Hacía falta obtener al menos una evidencia poderosa, un dato obtenido mediante observación o experimentación, que permitiera dirimir la cuestión. Esta evidencia llegó de la mano de dos científicos, Arno Penzias y Robert Wilson, que descubrieron un fenómeno que permitió validar la idea de que el universo se había originado en algún momento mediante una enorme explosión.

¿Pero cómo se descubrió esto, qué era y qué significaba? En esta historia lo contamos.

Una empresa privada con visión cosmológica

A principios del siglo XX, varios astrónomos se dedicaban a estudiar el universo y, para financiar sus investigaciones, recurrían a filántropos millonarios o reyes. Después de todo, necesitaban mucho dinero para construir telescopios cada vez más poderosos. Sigue leyendo

Galileo y su experimento mental

torre-de-pisaCuenta la leyenda que, en 1589, Galileo Galilei tiró dos pelotas de distinta masa pero igual forma de la Torre inclinada de Pisa con el objetivo de determinar de una vez por todas si el tiempo que tardaban en llegar al suelo era independiente de su masa. En realidad, esto parece ser un mito urbano (no tan urbano, teniendo en cuenta la época) porque no hay evidencias de que realmente Galileo haya realizado este experimento. Lo que se cree es que imaginó el experimento y razonó sobre esa idea, y al mismo tiempo nos regaló una de las primeras, más simples y más bellas muestras del poder de la razón rebelándose ante el principio de autoridad. Su experimento imaginario sería aproximadamente así:

GalileoGalilei-1636Tenemos la hipótesis, desde tiempos de Aristóteles, de que un objeto pesado cae en menor tiempo que un objeto liviano. Imaginemos ahora dos objetos de distinta masa que están unidos entre sí por una cuerda, y los tiramos desde lo alto de una torre. Si nuestra hipótesis fuera cierta, enseguida veríamos que el objeto más pesado comenzaría a acelerarse más que el liviano, que viene atrás tironeando de la cuerda y retardando la caída del objeto más pesado. Por lo tanto los objetos atados por la cuerda deberían caer en un tiempo intermedio: ni tan rápido como el objeto pesado, ni tan lento como el liviano. Pero también se podría pensar de la siguiente manera: como los dos objetos están unidos entre sí, podríamos considerarlos un único objeto que es más pesado que ambos por separado, porque es la suma de los dos. Sigue leyendo

El descubrimiento del argón

El descubrimiento del argón (o por qué estuvo bueno que el experimento diera mal)

A veces las cosas en ciencia no son como uno espera. Y en ocasiones, debajo de las anomalías, yacen las oportunidades de nuevos rumbos. Esta es la historia de un físico que supo ver esa oportunidad y mirar en profundidad detrás de los errores, que supo interpretar resultados incomprensibles, imaginar posibilidades, que supo pedir ayuda a sus colegas para desafiar sus límites. Es la historia de una medición que culminó en el descubrimiento de varios nuevos elementos y en la reestructuración de la tabla periódica.

Señoras y señores, con ustedes, Lord Rayleigh y el argón.

La densidad del nitrógeno

Lord Rayleigh

Lord Rayleigh

Como toda historia que se precie de tal, esta comienza con un “había una vez”.

Había una vez, a fines del siglo XIX, un físico llamado John William Strutt, también conocido como Lord Rayleigh (sí, era un Lord, en una época en la que justamente muchos de los que se dedicaban a la ciencia pertenecían a la nobleza). Rayleigh tenía la atención puesta en averiguar la densidad del nitrógeno, el principal componente de la atmósfera. Para eso, lo primero que debía hacer era obtener nitrógeno puro.

En esa época se creía que se conocía perfectamente la composición de la atmósfera. Más allá de algunos compuestos cuya concentración es variable, como la humedad del aire y pequeñísimas cantidades de dióxido de carbono, amoníaco e hidrógeno, se consideraba que la atmósfera estaba compuesta exclusivamente por nitrógeno y oxígeno.

En este contexto, era razonable pensar que para purificar nitrógeno lo que había que hacer era tomar aire de la atmósfera y simplemente quitarle el oxígeno. Sigue leyendo