jueves, 31 de diciembre de 2009

1609

¡Cuanto ha pasado en la historia del mundo, cuanto ha quedado registrado aun en la limitada y corta historia de los humanos! En los últimos cuatro siglos se ha cambiado en aspectos impensables y cada siglo se han alcanzado logros inimaginables el siglo anterior. Mucho se suele hablar de los grandes avances y cuan diferentes son las cosas hoy que hace tiempo. Y claro, en el Año Internacional de la Astronomía no podría ser de otra forma.


Galileo y Kepler, dos de los principales personajes del renacimiento, y cuyos trabajos representan algunos de los elementos mas representativos del método científico.

Y claro, mucha es la diferencia entre las observaciones de Galileo sobre Júpiter al descubrir sus lunas, que el estudio de esos mismos cuerpos hechos por las sondas Galileo y Voyager ( 1 y 2 ) o el entender la naturaleza de los anillos de Saturno por Cassini y Huygens que las exploración del sistema por la sonda Cassini y el descenso sobre la luna Titan de la Huygens. Por no hablar de la diferencia entre ver y pisar la Luna y el avance de ir de las leyes de Kepler a las múltiples métricas del espacio-tiempo (descripciones matemáticas de la estructura del espacio). Es cierto hemos aprendido mucho sobre la estructura y funcionamiento del universo, pero en esta ocasión me gustaría hablar de algo que también ha cambiado y de lo que casi nadie habla. Es decir, de la ciencia en sí.

En realidad lo que se esta festejando este año es mas que el inicio de la astronomía moderna, sino el nacimiento de lo que hoy llamamos ciencia. El trabajo en conjunto de los principales personajes del renacimiento, Galileo, Kepler, Harriot, Tycho, Copernico, etc, no son mas que los elementos de lo que hoy llamamos método científico. Pero en aquellos tiempos, la ciencia como la conocemos hoy era una idea vaga en la mente de estos personajes, y no la fuerte herramienta que tenemos hoy.

En estos cuatro siglos mucho se la progresado no solo en aplicar la ciencia a todo lo que se nos cruce para exprimir de la naturaleza hasta el último secreto, sino en entender como usar la ciencia, entender sus limitaciones, que la puede hacer fallar y como corregirla. Inadvertidamente inició también el estudio de la ciencia como herramienta, la filosofía de la ciencia.


Hoyos Negros, de los objetos mas complejos y difíciles de entender tratados por la ciencia. Esta clase de entidades jamas se hubieran imaginado en tiempos de Kepler.

En ese vital año de 1609 no se cuidaban de tener cuidado con los paradigmas o ideas pre-concebidas, o al menos no de manera consiente. Ni se entendía muy bien la diferencia entre el modelo y la realidad, aunque la presencia de la noción se denota en los escritos que dejaron los científicos. La ciencia en el 2009 es una maquinaria refinada y con capacidad de auto-corrección cuyo funcionamiento entendemos bien y que seguimos estudiando. De manera similar a las hachas de mano, que partieron de ser una piedra burdamente cortada y una estructura de múltiples materiales tratados por procesos industriales. La ciencia ha evolucionado y se ha fortalecido.

El cambio mas substancial logrado por el desarrollo de la ciencia como herramienta en estos 400 años es mas profundo que la diferencia entre ver la lunas de Júpiter y mandar emisarios robot a ellas. El mayor logro en este periodo ha sido el abrir infinidad de nuevos campos de investigación incluyendo algunos de nadie, ni el mas borracho fabulador renacentista hubiera imaginado en sus mas alocados y etílicos sueños. Entre estos, destaca el conjunto de ideas y modelos que es considerados por muchos científicos como la mayor proeza del cerebro humano, la mecánica cuántica.

El nuestro es un cerebro que evolucionó para averiguar como alcanzar frutas y esquivar tigres, pero que tiene una habilidad que es fundamental para nosotros, nos permite ir mas allá de las limitaciones impuestas por nuestra biología. De encontrar como alcanzar frutas ha descifrar como funciona la naturaleza a una escala tan diferente a la que estamos acostumbrados donde la física que se aplica es algo tan abstracto que es casi imposible imaginarlo y solo lo podemos estudiar con nuestras herramientas matemáticas.

El principal avance de estos 400 años se puede decir en una frase:
Hoy podemos estudiar y comprender cosas que no podemos imaginar (literalmente).

Y creánme, que pronto serán muchas mas cosas, mas campos de investigación y nuevas ideas, con las que nuestro cerebro, disciplinado por la ciencia, estará explorando. Estos han sido solo los primeros 400 años.


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sábado, 26 de diciembre de 2009

Y en segundo lugar....

La historia es un asunto curioso, por lo general existe alguna diferencia entre lo que pasó y lo que se dice que pasó (y en ocasiones, es algo completamente diferente). Un ejemplo es el caso del inicio del uso del telescopio para astronomía. Por lo general se considera que fue Galileo el primero en observar el cielo con un telescopio,(inclusive en la entrada "Galileo, las virtudes de ser peleonero" de este mismo blog, así se mencionó) pero como veremos en realidad fue el segundo.


Mapa de la Luna hecho por Harriot con su telescopio.

Cuatro meses antes que Galileo apuntara su telescopio a la Luna para realizar sus observaciones de montañas y valles selenitas, un graduado en matemáticas inglés de nombre Thomas Harriot (Harriot, Harriott o Hariot, según a quién le pregunten) compró un telescopio ("tronco Holandés", en la lengua de la época) y realizó el primer mapa de la Luna con instrumentación. Pero veamos quién fue este Thomas.


Mapas de la Luna por Galileo.

Nació al rededor de 1560 en Oxford, Inglaterra. Estudió matemáticas y participó en la expedición de Walter Raleight entre 1585-86 a Norte América, pasó su tiempo en la isla Roanoke donde estudio el lenguaje de los nativos y después escribió un libro sobre las personas y características del territorio. Y puesto que Sir Walter Raleight no solo era el lider de la expedición sino también protector de Harriot, este se encontró en muy buena posición económica, lo cuál le permitió hacer una labor muy reconocida por sus contemporáneos. Al ser arrestado Raleight en la Torre de Londres (hablando de historia) pasó a ser protegido de Henry Percy, noveno Heredero de Northumberland quién luego también sería arrestado por andar de conspirador en 1605 (Harriot también fue arrestado "por si las moscas" pero pronto se le dejó en libertad). En los años siguientes, aún con Percy tomándose unas vacaciones forzadas al fresco y resguardo de la guardia de la corona inglesa Harriot siguió viviendo en la mansión de Percy al oeste de Londres. En este sitio es donde continuó sus estudios referentes a diversos temas, incluyendo óptica con su telescopio y donde realizó sus mapas de la Luna.

Así que tenemos por una parte a Harriot, quién cuatro meses antes de Galileo se dedica a la cartografía selenita y produce los que serían los mejores mapas de la Luna durante décadas y por otra al nativo de Pisa quién tarde pero seguro observa la Luna, descubre cosas y se mete en líos. No quiero darle a esto un aire de "lucha de clases" en la ciencia al comparar al adinerado de Oxford con el profesor de Pisa. Pero si me gustaría aclarar algunos puntos.


Thomas Harriot, astrónomo, matemático, traductor, biólogo, etnólogo y acusado de asociación delictiva.

Es cierto que los primeros y mejores mapas de la Luna fueron de Harriot, pero el merito de Galileo no fue ser el primero, sino ser quién entendió las consecuencias de lo que observaba. Por otra parte Harriot no publicó sus resultados, según algunos, por que al estar en una posición económica acomodada, no sentía presión mas que la de tener contento a su mecenas(aunque no lo pudiera sacar de la carcel). El merito de Galileo fue darse cuenta que el hecho de que la Luna tenga una superficie que no era la esfera perfecta implicaba que dicho cuerpo tenía una naturaleza similar a la Terrestre. El merito de Galileo fue su logro en el terreno de la ciencia Y la filosofía, al transformar al cielo en parte del mundo natural.

Así que dicho sea lo justo; fue Harriot quién utilizó el telescopio para estudiar el cielo por primera vez (según nos dice la historia), pero fue Galileo quién lo utilizó para modificar nuestra percepción del universo.


lunes, 21 de diciembre de 2009

Paseo por el cielo de invierno

Para los habitantes del hemisferio norte esta temporada, aparte del frío, trae cielos muy llamativos, entre el aire mas frío y transparente y el hecho de tener una variedad de estrellas mas brillantes formando constelaciones fáciles de identificar.


Messier 42, NGC 1976 o Nebulosa de Orión, es una nube molecular que es un muy buen ejemplo de una región de formación estelar. Es fácil de observar en la constelación de Orión.

Estos cielos son una buena oportunidad para los astrónomos amateurs que no temen a las inclemencias de la intemperie (los que llamo "astrónomos con el quásar en los huesos") para estudiar algunos objetos de sumo interés y fáciles de observar en estas fechas con telescopios pequeños o inclusive binoculares. Algunos de los mas llamativos son:

La nebulosa de Orión.- Esta enorme nube molecular es fácil de identificar como la estrella central en la espada de Orión, el cazador. Lo interesante es la gran cantidad de detalle que se le puede observar y que la hace no solo algo muy bonito sino un objeto digno de estudio para los amateurs que quieren aprender mas sobre astrofísica.
Los filamentos que se pueden ver por cualquier telescopio y las regiones oscuras son indicativos de la estructura de la nebulosa. Las partes oscuras y que aparentan estar "vacías" son en realidad regiones ricas en polvo que son tan densas que no dejan que la luz de las estrellas recién nacida en el interior de la nebulosa salga al exterior.
Esta nube es una de las regiones de formación estelar activas mas cercanas y fáciles de estudiar. Esas regiones muy densas de la nube es donde se están formando las nuevas proto-estrellas y las estrellas brillantes del centro de la nebulosa son las estrellas recién nacidas emiten grandes cantidades de radiación que "barre" el gas y polvo de los alrededores. Así que en esta nebulosa se ve el proceso de formación estelar en pleno acto.


M45, o Pléyades. Ejemplo del siguiente paso en la vida de una estrella. Se ve aún un poco del gas que queda de la primitiva nebulosa.

Las Pléyades.- Una de las ventajas del cielo de invierno es que se pueden estudiar las múltiples fases de la vida de una estrella en una sola noche. Si después de la nebulosa de Orión vemos a las Pléyades nos estaríamos adelantando unas cuantas docenas de millones de años. Las Pléyades son un Cúmulo Abierto, es decir un sistema de estrellas jóvenes en proceso de separarse.
Después de que formarse dentro de las nubes moleculares, las estrellas se aceleran por la atracción mutua y esta velocidad recién adquirida las termina por alejar. En el caso de la Pléyades aun se puede ver un poco del gas primitivo de la nebulosa que algún día ocupó su lugar. Así que primero observen la Nebulosa y luego las Pléyades y verán dos cuadros en la película de la vida temprana de una estrella.

Betelgeuse y Aldebarán.- Estas son unas estrellas que se usan mucho como ejemplos del tipo Gigante Roja, es decir, una estrellas viejas. Estas son estrellas que como las jóvenes brillan mucho, pero no es por la gran cantidad de energía que producen, sino por que al envejecer se expanden y se tiene mucho material que brilla. Las estrellas jóvenes son "gas muy denso que brilla mucho" y las viejas, "gas tenue y extendido que brilla poco". Así que las jóvenes son como un conjunto de pocos focos muy brillantes y las viejas un enorme conjunto de focos débiles. Estas estrellas están en la últimas etapas de sus vidas.


Mapa de la constelación de Orión con la posición de algunos de los cuerpos mencionados.

Como pueden ver, el cielo de invierno ofrece un menú de cuerpos a estudiar, les recomendaría que luego de leer sobre estos temas, las estrellas viejas, formación estelar, etc, salgan y aprecien ejemplos de dichos fenómenos, verán como lo "bonito" de la naturaleza se aprecia en realidad cuando se entienden los fenómenos que la gobiernan. Para ustedes la nebulosa de Orión ya no es "una nubecita muy bonita en el cielo", ustedes ahora saben lo que es y lo que pasa en su interior, todos estos cuerpos ahora son para ustedes tan naturales como cualquier piedra en la Tierra.


viernes, 11 de diciembre de 2009

Y siguen las lluvias

Después del espectáculo que nos ofrecieron las Leónidas tendremos otra oportunidad mas de apreciar una lluvia meteórica importante este año. Del 7 al 17 de Diciembre, con un máximo el 14 (a las 5:10 Tiempo Universal) será temporada en observar las Gemínidas.

Lo interesante de esta lluvia, que no promete ser muy llamativa visualmente es que el objeto padre 3200 Phaethon suele ser considerado como un asteroide y no un cometa. Pero ya vimos en la entrada sobre la Leónidas que en cada ocasión que un cometa pasa cerca del Sol y parte del hielo pasa de estado a gas (recuerden que sin una atmósfera no se puede tener el estado líquido) liberan fragmentos que se quedan en órbita y al ser atraídos por la fuerza gravitatoria de la Tierra caen, transformándose en lo que solemos llamar meteoros. De aquí que la lluvias meteóricas estén asociadas con algún cometa, cuerpo al que se le considera "padre" de esa lluvia en particular.


Órbita de un cometa y rastro de los fragmentos del cometa. Así se van desgastando los cometas poco a poco al dejar su materia por el espacio interplanetario terminando como "asteroides".

Por lo tanto lo que pasa con las Gemínidas es que su cuerpo padre, 3200 Phaethon, es el núcleo de un cometa ya tan viejo que casi no contiene hielo por haber pasado tantas veces junto al Sol. De aquí que en ocasiones se el considere mas bien un asteroide con un poco de hielo que un cometa.

Esto también explica por que esta lluvia no suele ser muy poblada, ya que su ZHR (la cantidad de meteoros que se verían en condiciones de observación perfectas) es de apenas 120, pero lo meteoros que la componen suelen ser muy duraderos por que tienen mucho mas polvo del normal.

Es decir, los meteoros de las Gemínidas son pocos pero brillantes. Espero que al igual que con las Leónidas muchas personas las observen y contribuyan sus observaciones a la IMO para aumentar nuestro entendimiento de estos fenómenos.


lunes, 7 de diciembre de 2009

Esto

Entre los temas tratados en este blog, uno de los que mas han llamado la atención fue el de los Neandertales y en general los de paleoantropologia y una pregunta que siempre lo asalta a uno es: ¿que distingue a nuestra especie?

Si ya vimos como los Neandertales desarrollaron tecnología, muy probablemente lenguaje comparable con el nuestro y cultura, entonces ¿que nos hace diferentes? ¿es solamente las pequeñas diferencias físicas? ¿son la curvatura de la piernas y la articulación del hombro nuestra marca distintiva? Por que, vamos, en cuanto a comunicación somos buenos, pero no los únicos, en cuanto a desarrollo de tecnología, los Neandertales eran mas lentos pero dándoles tiempo podían ser igual de eficientes, en lo referente al desarrollo de cultura, pues ellos mismos no se quedaban atrás. Entonces, si no podemos alardeamos de nuestra amada tecnología, nuestro complejo lenguaje y complejas sociedades ¿que tenemos de especial?


Molécula de ADN, especializada en el almacenamiento de información referente a la construcción y operación básica de un organismo. Una especie de manual molecular.

Algunos mencionan el arte, la expresión artística como producción meramente Homo Sapiens Sapiens, pero esto es demaciado conflictivo y difícil de probar, otros se van por la agricultura, pero esto sería hacer un poco de trampa ya que fue un descubrimiento fortuito de alguna otra especie de la misma familia podría haber hecho. Así, me propongo postular un desarrollo que considero ser representante de la naturaleza del Homo Sapiens Sapiens.

Se trata de una solución que encontramos para el problema básico para la vida, almacenar información. La forma mas elemental y nuestro respaldo base (nuestro ROM, por usar términos técnicos) es el ADN, conteniendo la información requerida para el funcionamiento del cuerpo. Pero el ADN cambia muy lentamente, de aquí la utilidad del cerebro, y en particular el cerebro de mamífero, que permite la asimilación rápida de información. Luego la invención del lenguaje permitió la homogenización del conocimiento entre individuos, es decir el pasar información de un cerebro a otro. Pero hace unos pocos miles de años nos topamos con que nuestra habilidad para entender la naturaleza estaba dando tan buenos resultados que nuestro cerebro no fue capaz de cumplir su función de almacenar TODO lo que queríamos meterle. Y por esa época aparece el invento mas importante desde que se quebró intencionalmente la primer rama para utilizarla como herramienta y el evento mas relevante desde el control del fuego. Apareció esto.

Si esto. La escritura. Es algo que definitivamente es exclusivo del Homo Sapiens Sapiens. Requiere un lenguaje con sintaxis definida y que sea flexible como para expresar cualquier idea, la tecnología que nace de la manipulación de la naturaleza, la coordinación entre personas, propia de una sociedad bien estructurada que permita hacerla útil, la capacidad de abstracción para dar a símbolos un significado específico y sobre todo, requiere la inventiva e innovación que facilite reconocer su prácticidad.


No mas grande, mas complejo. La versatilidad del cerebro humano radica en su complejidad no en su tamaño. Es muy útil ya que no solo permite el comprender el mundo sino también guardar información recién adquirida.

Aún seres tan parecidos a nosotros como los Neandertales difícilmente hubieran desarrollado algo de este nivel de abstracción y que requiera tantas innovaciones juntas (la tecnología Neandertal era muy práctica pero se desarrollaba lentamente).

¿Y por que declarar a la escritura tan importante? Muy sencillo, la habilidad del lenguaje de transferir información de un cerebro a otro se hace independiente del tiempo, es decir, quien escribe nos puede hablar directamente de su cerebro al nuestro sin importar hace cuanto murió y es muy superior a la comunicación oral de generación en generación por no sufrir alteración (salvo por algún traductor no muy docto). Otra gran ventaja es que permite que el mensaje llegue a mas personas. Mientras que el lenguaje hablado llega a unos cuantos que estén lo suficientemente cercanos como para escucharnos, el texto puede pasar por un sin fin de manos y ojos. Y si metemos las ventajas tecnológicas actuales, donde hasta el audio y video se distribuyen en masa, vemos que el texto no se queda atrás. Este texto, por ejemplo, puede ser reproducido en su forma electrónica incontables veces usando casi los mismos recursos naturales para diez copias como para diez millones.

He aquí algunos ejemplos de escritura, es decir, de personas que les están hablando desde otros lugares y épocas:

Hace pocos años, como bien sabe vuestra serena alteza, descubrí en los cielos muchas cosas no vistas antes de nuestra edad. La novedad de tales cosas, así como ciertas consecuencias que se seguían de ellas, en contradicción con las nociones físicas comúnmente sostenidas por filósofos académicos, lanzaron contra mí a no pocos profesores, como si yo hubiera puesto estas cosas en el cielo con mis propias manos, para turbar la naturaleza y trastornar las ciencias, olvidando, en cierto modo, que la multiplicación de los descubrimientos...

Carta a la Gran Duquesa Madre, Galileo Galilei


-La carta -dijo Sancho- no la leyó, porque dijo que no sabía leer ni escribir; antes la rasgó y la hizo menudas piezas, diciendo que no la quería dar a leer a nadie, porque no se supiesen en el lugar sus secretos, y que bastaba lo que yo le había dicho de palabra acerca del amor que vuestra merced le tenía y de la penitencia extraordinaria que por su causa quedaba haciendo. Y, finalmente, me dijo que dijese a vuestra merced que le besaba las manos, y que allí quedaba con más...

Don Quijote de la Mancha, Miguel de Cervantes


Es, por lo tanto, de la mayor importancia llegar a la clara percepción de los medios de modificación y coadaptación, por lo cual desde el principio de nuestras observaciones nos parecía probable que el cuidadoso estudio de los animales domésticos y de las plantas cultivadas ofrecería más probabilidades para aclarar tan oscuro problema...

El origen de las especies por medio de la selección natural, Charles Darwin.


Es evidente, por otra parte, que si existiendo A lleva consigo necesariamente la existencia de B, pudiendo existir A, necesariamente B puede existir igualmente. Porque si la existencia de B no es necesariamente posible, nada obsta a su existencia sea posible. Supóngase, pues, que A es posible; en el caso de la posibilidad de la existencia de A, admitir que A existe no supone ninguna imposibilidad. Ahora bien, en este caso B existe necesariamente. Pero hemos admitido que B podría ser imposible. Supóngase a B imposible...


Metafísica, Aristóteles



Ejemplo de escritura, sirve para que la sociedad presente y pasada comparta información.

Así que, como pueden ver la escritura es indudablemente práctica y para una especie de criaturas cuyo método de supervivencia es entender el mundo donde viven, representa una herramienta invaluable ya que no solo los humanos existentes nos aliamos para beneficio común, sino que inclusive las generaciones hace siglos muertas nos ayudan a sobrevivir. Siempre y cuando, hayan escrito.