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Propuesta para
una dama
de las camelias
posmoderna
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Marguerite Gautier, la heroína de La dama de las
Camelias de Alejandro Dumas hijo, agoniza en brazos de Armando Duval, en una mezcolanza de besos, caricias y sangre. Entre los brazos de su amante, Marguerite ha alcanzado el clímax de la tuberculosis. Sus pulmones han sido consumidos por una bacteria que descubrirá Robert Koch a finales del siglo, llamada originalmente bacilo de Koch denominada ahora Mycobacterium tuberculosis.
Todavía en el siglo pasado —en el que vivió Marguerite Gautier sus épicos amoríos con prominentes personajes de la alta sociedad francesa— y a principios de éste, la tuberculosis era una enfermedad con una elevada prevalencia. No fue sino con la implementación de técnicas de diagnóstico bacteriológicas, la aparición de medicamentos específicos y el mejoramiento del nivel de vida de la población, que la epidemiología de la enfermedad tuvo un descenso importante, a grado tal que sólo permanece de forma endémica en los países del tercer mundo. Sin embargo, la prueba diagnóstica definitiva de tuberculosis, que consiste en obtener bacilos de Koch a partir de una expectoración para cultivarlos en el laboratorio e identificarlos, lleva por lo menos quince días, mientras que la enfermedad avanza devastando de manera irreversible el tejido pulmonar del paciente.
Una manera de resolver el problema se encuentra en el empleo de las sondas de ácido desoxirribonucleico o sondas de DNA. Con el desarrollo de la biología molecular a partir de la década de los setenta, se han implementado técnicas que permiten el estudio de los ácidos nucleicos de todo organismo vivo (desde Boris Yeltsin hasta Mycobacterium tuberculosis) y no vivo, donde se cuentan a los virus, a las momias faraónicas y restos como los cabellos hallados en el lugar del crimen. La estrategia, que a primera vista puede parecer simple, conlleva muchos meses de trabajo en el laboratorio y puede dar empleo a varios estudiantes de maestría y de doctorado. Como paso inicial se tendría que identificar, dentro del cromosoma de la bacteria sentada en el banquillo de los acusados, un fragmento de DNA que sólo le pertenezca a ella y a sus parientes, equivalente al lunar o nariz de una familia de buenas costumbres donde las esposas no alternan con los lecheros. Una vez hallado dicho lunar de DNA, debe colocarse dentro de una bacteria inofensiva, como nuestra comensal intestinal Escherichia coli, valiéndose de los buenos oficios de un plásmido (un plásmido es un vehículo de DNA empleado para transportar genes insertos en él). Ya dentro de Escherichia coli, el lunar de DNA o la sonda será replicada en cantidades industriales. La cosecha de las sondas se efectúa rompiendo la envoltura de la bacteria para obtener a los celestinos plásmidos. A su vez, éstos son víctimas de un corte que permite extraer las sondas, las que son señaladas con una bandera como puede ser una molécula radiactiva, fluorescente o colorida, que se detecta mediante técnicas especiales.
La sonda debe ser sometida a diversas pruebas que garanticen que va a identificar solamente a bacterias de las que proviene. La manera en que se lleva a cabo la identificación del microorganismo sospechoso se basa en una propiedad de los ácidos nucleicos llamada complementaridad.
Los ácidos nucleicos, en los organismos normales, son cadenas dobles de DNA constituidas por un azúcar, un fosfato y cuatro moléculas denominadas bases, en las que reside la propiedad de complementaridad. En una cadena sencilla de DNA, como lo es una sonda, las bases se organizan a manera de un número telefónico gigantesco constituido por sólo cuatro números. Así tenemos el ejemplo de una sonda cuyo arreglo o secuencia es 1-2-3-4-1-2-3-4. Para formar cadenas dobles, las bases deben aparearse con aquellas bases con las que tienen afinidad. Si en el ejemplo suponemos que 1 sólo establece relaciones normales con 2 y que 3 sólo busca a 4, entonces la sonda sólo formara dobles cadenas con un fragmento de DNA cuya secuencia sea 4-3-2-1-4-3-2-1. Podría decirse que la sonda ha encontrado así a su media naranja.
De forma análoga como sucede en las telenovelas, en ocasiones las sondas pueden formar dobles cadenas con fragmentos que no les corresponden. Puede atribuirse el hecho a que las condiciones en que ocurre el fenómeno no son lo suficientemente estrictas en cuanto a temperatura y concentración de sales. Otra razón podría ser que la sonda no es lo suficientemente específica y por ello, al dar el diagnóstico, arrojaría un falso positivo, con lo cual también Armando Duval, el amante de la Gautier, tendría tuberculosis.
En la actualidad, se cuenta ya con sondas para detectar diversos microorganismos que causan enfermedades como la malaria, la hepatitis B, el herpes simple tipos I y II y la gonorrea. El procedimiento consiste en colectar una muestra fisiológica del paciente, tratarla para romper a las células que contenga —tanto del paciente como bacterias, virus, hongos y parásitos—, de manera tal que liberen su DNA. El DNA se somete a un tratamiento para obtenerlo como cadena sencilla y puede aparearse con la sonda. La búsqueda de la media naranja puede llevar desde 30 minutos hasta 16 horas, dependiendo del tamaño de la sonda (que puede ser desde 14 hasta miles de bases). Mientras más pequeña sea la sonda, más rápido encuentra su objetivo. Después de cierta manipulación, puede llegarse al diagnóstico.
Se augura que para esta década, las sondas serán implementadas como procedimientos de rutina en la identificación de microorganismos patógenos, enfatizándose su uso en aquellos que requieran de condiciones de cultivo muy complejas o cuyo crecimiento sea lento. Si bien, inicialmente la radiactividad fue la opción mas sensible para colocar señales a las sondas, las perspectivas son alentadoras en cuanto al uso de señales inofensivas y tan sensibles como las moléculas radiactivas, lo que facilitaría su uso de manera corriente en hospitales y laboratorios de análisis.
Si algún escritor posmoderno quisiera trasladar la tragedia de Marguerite Gautier a esta década, podría plantear el argumento con el siguiente esquema: una Gautier posmoderna padecería de SIDA y el conflicto de su amante no residiría en enfrentarse a la sociedad, sino en cómo obtener dinero para costear el tratamiento de su amada. Marguerite Gautier agonizaría en un pabellón de enfermos infecciosos, víctima de una tuberculosis que adquiriría como consecuencia del SIDA y que le diagnosticaron con una sonda de DNA. Lo que se echaría de menos sería su muerte en una mezcolanza de besos, caricias y sangre. Una muerte bajo estas condiciones no es recomendada por el médico.
El autor agradece a la M. en C. Luz Elena Espinoza su apoyo para la realización de este trabajo.
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Referencias Bibliográficas
Tenover, F. C., 1988, Diagnostic deoxyribonucleic acid probes for infectious diseases, Clin. Microbiol. Rev. 1:82-101.
McGowan, K. L., 1989, Diagnosis utilizing DNA probes, Clin. Pediatr., 28:157-162. |
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Raymundo Méndez Canseco
Centro de Investigación y Estudios Avanzados,
Instituto Politécnico Nacional.
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cómo citar este artículo →
Méndez Canseco, Raymundo. 1993. Propuesta para una Dama de las Camelias posmoderna. Ciencias, núm. 29, enero-marzo, pp. 72-73. [En línea].
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| la química de la vida | |
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Cuando la vida
se congela
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| Isaac Skromne | ||||||||||||||
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Al morir Walt Disney, el famoso caricaturista, dejó
estipulado en su testamento que su cuerpo se sometiera a un baño de nitrógeno líquido, para mantener sus órganos y tejidos intactos hasta que la ciencia desarrollara nuevas técnicas que permitieran reanimar y mantener eternamente a los seres vivos. Aun cuando sus tejidos quedaron permanentemente dañados por la formación de cristales de hielo, la idea de mantener seres vivos en estados de congelación inanimada es válida; incluso dentro de la propia naturaleza, distintos insectos, reptiles y anfibios, que habitan en las regiones árticas del planeta, la emplean para sobrevivir los meses de invierno.
La criopreservación, es decir, la congelación del tejido vivo para su almacenamiento y su posterior utilización, aunque actualmente tiene en medicina un uso bastante limitado, no es igual su futuro, porque realmente es muy prometedor.
Veamos, mientras que un corazón o un riñón que van a ser empleados en un trasplante pueden mantenerse de 6 a 12 horas en hielo, algunas ranas del ártico pueden sobrevivir en estado de congelación los 4 ó 5 meses que dura el invierno.
La explicación a esto, quizá comienza en las características propias del agua, la sustancia más abundante que hay en el planeta y que llega a representar el 70% del peso total del cuerpo en la mayoría de los seres vivos. Gracias a los puentes de hidrógeno que se pueden formar entre una molécula de agua y otra, este elemento tiene propiedades excepcionales con respecto a otros líquidos: su punto de fusión y de ebullición son de los mas altos, y su densidad mayor se logra a los 4°C.
Así pues, y debido a que la densidad más alta se alcanza a los 4°C, el hielo, que es menos denso que el agua, flota sobre la superficie de lagos y mares, permitiendo la vida acuática en las profundidades; sin embargo, el alto punto de fusión (0°C con respecto a -98°C del metanol o a -177°C del etanol) impide la sobrevivencia de los animales ectotérmicos (de sangre fría) en los meses de invierno. Algunas especies han desarrollado variadas estrategias para combatir el frío, entre las que se encuentra la empleada por las mariposas monarca, que consiste en la migración; otra de ellas es la que utilizan los insectos y animales incapaces de migrar, que es la congelación.
Sin embargo, esta última es una estrategia muy peligrosa, debido a que las células pueden sufrir daños que, a distintos niveles de organización, podrían acabar en la pérdida de viabilidad. Así, el peligro principal estriba en la formación de cristales de hielo, los que además de perforar las membranas, elevan la concentración de sales en el medio extracelular, sometiendo a las células a un stress osmótico. Si los cristales de hielo son grandes, pueden bloquear los vasos que nutren a las células, impidiendo la llegada correcta de oxígeno y nutrientes. (El cerebro no puede sobrevivir más de ocho minutos privado de oxígeno, sin que se presenten daños irreversibles.)
Para sortear estos peligros, los animales e insectos emplean una de estas dos estrategias: impedir que se formen cristales de hielo a bajas temperaturas (ultracongelación) y la de congelación controlada. Aunque ambas estrategias parezcan contrarias, en realidad son pocas las diferencias que presentan.
La ultracongelación sólo la emplean algunos peces e insectos, y les permite mantenerse activos bajo la nieve o el hielo. En general esta estrategia consiste en emplear proteínas y azúcares polihidroxilados para abatir el punto de fusión, funcionando de manera análoga a los anticongelantes de los automóviles. En los automóviles una mezcla de 50% de agua y polietilenglicol, impide que el agua se congele hasta -30°C. En comparación, se ha encontrado que algunas orugas poseen un 40% de glicerol (19% del peso total del cuerpo), que en conjunto con las proteínas anticongelantes permiten que el insecto se encuentre vivo aun cuando la hemolinfa esté supercongelada a -38°C. Estas sustancias funcionan impidiendo que se forme el hielo, porque esconden las superficies de nucleación, o sea, las semillas que inician la formación del hielo. Sin embargo, los riesgos de la ultracongelación son muy altos, debido a que es una situación muy inestable, por lo que, cualquier superficie de nucleación, como podría ser una herida en la piel, provocaría una congelación completa, instantáneamente letal.
La congelación controlada es utilizada por algunas especies de ranas, víboras y tortugas que emplean las mismas sustancias anticongelantes que los insectos, pero adicionan proteínas nucleadoras, por lo que la formación de cristales de hielo es inevitable, pero estos cristales poseen un tamaño reducido controlado por la presencia de los anticongelantes. Los animales sometidos a esta congelación controlada no permanecen activos como los animales ultracongelados, por lo que sus reservas energéticas son altas y su metabolismo es basal. Estos animales llegan a tener el 65% de su agua convertida en hielo, en las cavidades del cuerpo y en los espacios extracelulares.
Así vemos que los daños que puede causar el congelamiento y los secretos para evadirlos son similares a la criopreservación, por lo que las respuestas que se obtengan de los modelos animales podrán ayudar a aumentar la sobrevivencia de tejidos sometidos a temperaturas bajo cero.
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Isaac Skromne
Estudiante de Licenciatura,
Instituto de Investigaciones Biomédicas,
Universidad Nacional Autónoma de México.
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cómo citar este artículo →
Skromne, Isaac. 1993. Cuando la vida se congela. Ciencias, núm. 29, enero-marzo, pp. 52--53. [En línea].
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| Luis Villoro | |||||||||||
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La ciencia natural moderna ocupa un lugar tan central
en nuestra civilización occidental, es tan familiar a nuestra visión del mundo, que difícilmente se nos ocurre pensar que su desarrollo requirió de una concepción peculiar sobre la naturaleza, que desafiaba tanto el sentido común como las concepciones de los antiguos. La ciencia moderna empieza a sentar sus principios en el siglo XVII. Kepler, Galileo, Descartes, Pascal y, más tarde, Huygens, Malpighi, Newton, son algunos de los nombres ligados a esta empresa. Pero su obra científica supuso una condición: la ruptura de una figura de la naturaleza que había perdurado siglos, y su remplazo por una nueva. Este cambio aparece primero en el campo de la especulación y empieza en el Renacimiento. La ciencia moderna presupuso una concepción metafísica; tan lejos está de ser un conocimiento sin supuestos.
Intentemos resumir la nueva idea de la naturaleza que se abre paso en los siglos XV y XVI. Tres podrían ser sus notas fundamentales.
1. Al contemplar la abigarrada diversidad del mundo en torno, el sentido común se inclina a comprenderlo describiendo la naturaleza propia de cada cosa, estableciendo clases naturales y diferencias en la manera de ser de los miembros de cada una, de modo que nuestros conceptos hagan justicia a la enorme diversidad que percibimos en el mundo. Desde Platón y Aristóteles, la imagen del mundo antiguo sigue, en realidad, esta inclinación natural. Para platónicos y aristotélicos, el mundo natural es múltiple y variado, los órdenes del ser son diferentes, no pueden reducirse el uno al otro, cada cosa obedece a su propia naturaleza y persigue su propia entelequia. Frente a la multiplicidad de las substancias, la filosofía del Renacimiento, recupera, en cambio, una idea presocrática: la unidad y homogeneidad de todos los entes. Cada ente se explicará, antes que por su particular naturaleza, por principios simples, comunes a todos los entes.
2. La naturaleza está sujeta, en todas partes y niveles de ser, a las mismas reglas, obedece a leyes generales inmanentes, que lo mismo deberían explicar la corrupción de una hoja que la translación de un astro en el firmamento. Todo está vinculado con todo, porque todo deriva de los mismos principios; éstos no subsisten fuera del todo de los entes, le son intrínsecos.
3. La naturaleza está hecha de una sola materia, homogénea. Pero esa materia no es un receptáculo pasivo de formas que le vinieran de fuera. La materia cósmica es dinámica, contiene en sí misma los actos en que se explicita, esta constituida por fuerzas que la impelen al cambio.
Materia universal, en perpetuo desarrollo, preñada de las fuerzas que la obligan a un constante movimiento y transformación, las cuales obedecen a principios intrínsecos a la materia misma: esta imagen de la naturaleza, que nos es familiar al cabo de cuatro siglos, precede a la ciencia de lenguaje matemático.
La nueva figura de la naturaleza empieza a abrirse camino en varios autores, de manera independiente entre ellos, tanto en Italia como en las ciudades alemanas. Las ideas son al principio primitivas y están ligadas a la práctica de la magia y de la astrología, luego se irán precisando. Veamos brevemente algunos hitos en este proceso.
La idea del mundo como un organismo puede parecemos arcaica, es empero la primera expresión del condicionamiento recíproco de todas las partes del universo y de la autarquía de las reglas naturales. La idea de que la naturaleza está animada por un “alma del mundo” proviene del neoplatonismo; en el Renacimiento se considera la mejor manera de explicar cómo todas las partes del universo, por alejadas que se encuentren, están vinculadas entre sí; cómo entre todas ellas existe una “simpatía universal”. La idea de organismo animado pretende, en realidad, dar razón de una manera de ver el mundo como estructura y no como agregado, porque la apreciación más inmediata que tenemos de una estructura es la orgánica; ésta precede históricamente a la mecánica. De hecho, para poder expresar la imagen de un mundo en que cada elemento está conectado con los demás en la unidad de un todo, sólo cabían dos analogías: la del organismo vivo y la del mecanismo. La primera precede a la segunda, pero responde a la misma necesidad teórica. Agrippa de Netesheim, por ejemplo, ve en la idea del ala universal la manera de explicar que cualquier acción repercute en el todo. “Así como en el cuerpo humano el movimiento de un miembro provoca el de otro, y como al pulsar una cuerda de laúd vibran las demás, así también cualquier movimiento de una parte del universo es percibido e imitado por las otras”. Esta concepción lleva a la idea de la autarquía de las leyes naturales. Igual que los procesos de un organismo pueden explicarse por sus propias disposiciones, cualquier movimiento del cosmos está condicionado por reglas inherentes a la naturaleza de la misma, no por interferencias externas a ella. “El conocimiento de la dependencia de las cosas en su sucesión es el fundamento de todos los efectos milagrosos, y sería erróneo pensar que rebasa la naturaleza y se opone a ella, lo que sólo puede llegar a producirse con arreglo a ella y como efecto de sus causas.1
La idea de la animación universal acompaña a la de acción recíproca entre todos los elementos del universo; sirve así de fundamento a la magia y a la astrología, en sus primeras tentativas de descubrir las leyes intrínsecas al comportamiento de la naturaleza. Los mejores ingenios de la época, Patrizzi, Ficinno, Leonardo, Campanella comparten esa idea.
Un segundo paso en la misma dirección, hacia una mayor abstracción, se encuentra en la idea de que todo movimiento natural es obra de ciertos principios simples. Algunos pensadores regresan, de la teoría aristotélica de la multiplicidad de las formas, a la unidad de principios de los presocráticos, que respondería mejor a la idea de una fysis como un todo unitario. Los principios postulados son distintos según los autores. En Jerónimo Cardano, por ejemplo, es la materia prima misma, pero considerada como un principio animado, no inerte. En Bernardino Telesio, son dos principios en contraposición, que llama “frío” y “calor”. El primero es fundamento de la inercia, del reposo y de la resistencia de los cuerpos, el segundo, de la actividad, vida y movimiento. De la lucha entre ambos principios surge todo; ambos, por su parte, son manifestaciones de un sustrato común: la materia universal, principio último de todo. En Paracelso, la evolución de la naturaleza se explica por el desarrollo de sus propias fuerzas. El azufre, el mercurio y la sal son los elementos primigenios a partir de los cuales trata de comprender las transformaciones de todos los demás. Pero esos elementos se derivan a su vez de una fuerza viva que los conforma, lo que recibe un nombre reminiscente de los presocráticos: Arjeus.
Otro paso teórico importante es la crítica renovada de la física aristotélica. Como es sabido, ésta se basaba en el uso de dos pares de conceptos fundamentales: materia-forma y acto-potencia. El Renacimiento no inicia esta crítica, puede apelar a varios antecedentes en la Edad Media: Avicebrón, David de Dinant, por un lado, Guillermo de Occam, Nicolás de Autrecourt, por el otro. Pero en Bernardino Telesio y en Giordano Bruno se liga a una concepción nueva de la naturaleza.
Para Bernardino Telesio, el concepto aristotélico de materia, considerada como inerte y pasiva, no puede explicar el movimiento, porque si ella no contiene el acto, ¿de dónde puede provenir éste. De allí la necesidad de admitir que la potencia lleva en sí misma la capacidad de realizarse, pero entonces las formas deben concebirse como interiores a la materia. Para expresar esta idea acude a un nuevo concepto: a la pareja potencia-acto se substituye la noción de “fuerza” (vis). El concepto de “fuerza” proviene de algunos físicos de la escuela occamista de París. Para explicar el movimiento de translación acudían a la noción de un “impetus impressus” en el cuerpo, comunicado por el motor inicial; ese “impetus impressus” en el cuerpo, comunicado por el motor inicial; ese “ímpetu” es una potencia de movimiento, pero es activado porque impele al cuerpo a seguir cierta trayectoria. La noción de “fuerza” expresa así la idea paradójica para un aristotélico, de una potencia activa. Pues bien, para Telesio, la naturaleza es resultado de la acción de fuerzas a partir de principios materiales que contienen todo el proceso ulterior. Bastaría conocer esos principios para anticiparlos estados futuros. Si el acto está implícito en la potencia, conocer las fuerzas permite prever; prever hace posible dominar. El dominio de la naturaleza será posible al llegar a comprenderla “justa propia principio”, “por sus propios principios”.2
Estas ideas alcanzan su más completa sistematización en la obra de Giordano Bruno, quien recoge las nuevas corrientes, precisa los conceptos y los comprende en un modelo teórico sobre la naturaleza, opuesto al aristotélico. Al mismo tiempo, Bruno arropa su propuesta teórica en un ardiente misticismo, dirigido a la naturaleza como unidad del todo. Parte de un primer concepto de materia como opuesta a la forma. El alma del mundo es la forma universal que comprende todas las formas particulares. Todo está animado, todo ente está en conexión con todo.
Pero el dualismo inicial, de la materia y la forma universales, no resiste al análisis. Bruno lo supera en la crítica de la teoría aristotélica del cambio. Lo permanente en el cambio es siempre la materia, las formas son simples accidentes en la substancia común, la materia. En efecto, si se quitan los accidentes no queda ninguna forma; ésta no puede distinguirse del conjunto de los accidentes. “Si preguntáis en qué consiste la forma substancial de una cosa inanimada, como ser la forma substancial de la madera, los más sutiles supondrán que la ‘ligneidad’. Ahora bien, prescindid de la materia común al hierro, a la madera y a la piedra y preguntad qué queda como forma substancial de la madera. Jamás os dirán otra cosa que accidentes. Estos accidentes cuentan entre los principios de individuación y confieren la individualidad, porque la materia no puede contraerse a ser particularidad sino a favor de alguna forma, y porque esta forma viene a ser principio constitutivo de una substancia, quieren ellos que sea substancial, pero no podrán demostrarla sino como accidental en la realidad”.3 Reducidas las formas a conjuntos de accidentes, se suprime el concepto de una multiplicidad de substancias.
En todo cambio, sólo permanece la materia homogénea de cuyo seno surgen y a cuyo seno retoman todos los accidentes pasajeros, ella es pues la única substancia. “Vemos que todas las formas naturales se desprenden de la materia y vuelven a la materia, por lo que en realidad parece que salvo la materia, ninguna cosa es constante, durable, eterna y digna de ser tenida por principio. Aparte de que las formas no tienen el ser sin la materia, en esta se engendran y corrompen, surgen del seno de ésta y en él se acogen; por lo cual la materia, que permanece siempre fecunda y la misma, debe de tener la prerrogativa capital de ser reconocida como el único principio substancial como aquello que es y permanece siendo; y a las formas no hay que concebirlas sino como diversas disposiciones de la materia, que van y que vienen, decaen y se renuevan, por lo que ninguna puede ser reputada principio. Por eso ha habido quienes, luego de haber examinado bien la esencia de las formas naturales, según pudieron concebirla Aristóteles y otros que se le asemejan, han concluido finalmente que aquéllas no son sino accidentes y circunstancias de la materia; y por lo tanto que ha de ser referida a la materia la prerrogativa de ser acto y perfección, y no a las cosas de las que podemos decir en verdad que no son ni substancia ni naturaleza, sino cosas pertenecientes a la substancia y a la naturaleza, que dicen ser la materia, la cual según ellos es un principio necesario, eterno y divino, como para aquel moro Avicebrón, que la llama ‘Dios en todas las cosas’.”4
La crítica de la distinción entre materia y formas substanciales conduce inevitablemente a la crítica de la oposición entre potencia y acto. En la materia universal no puede subsistir esta distinción. En efecto, ella posee todo lo que puede ser, en cualquier momento es todo en forma indeterminada, no se identifica con ningún ente o estado singulares, luego, en cuanto totalidad está en acto su potencia toda. La materia es igual a potencia suma, pero en el sentido de potestad, poder de realizar actos.
“La materia, por ser actualmente todo lo que puede ser, posee todas las medidas, todas las especies de formas y dimensiones; y porque las posee todas no tiene ninguna, pues lo que es tantas cosas diversas es preciso que no sea ninguna de ellas en particular. Conviene a la esencia de lo que es todo excluir todo ser particular.”
“—¿Afirmáis por tanto que la materia es acto? ¡Queréis que la materia en las cosas incorpóreas coincida con el acto? —Ni más ni menos que el poder ser coincide con el ser. —¿No difiere por tanto la materia de la forma? —En nada difieren la absoluta potencia y el acto absoluto…”5
Llega así Bruno a un segundo concepto de materia, que ya no se opone al de forma. Es, más bien, una síntesis de las dos nociones anteriores. La materia es principio de las formas, las formas no advienen desde fuera a la materia sino están contenidas en ella. “De suerte que no sólo según vuestros principios sino también conforme a los principios de ajenas maneras de filosofar, queréis venir a decir que la materia no es ese prope nihil, esa pura y desnuda potencia sin acto, poder ni perfección. —Así es. La declaro privada de las forma y sin ellas, no a la manera en que el hielo carece de calor y la oscuridad está privada de luz, sino al modo en que la encinta está sin prole, que saca y obtiene de sí misma, y como la Tierra en este hemisferio yace sin luz en la noche, que es poderosa a recobrar al volverse”. Todas las formas proceden del interior de la materia única. La materia no es el sustrato indeterminado del cual se hacen las cosas, sino aquello que produce toda cosa. Luego, el desarrollo de la naturaleza se concibe como un despliegue de los actos implícitos en la materia única. “Corresponde por tanto decir que [la materia] contiene las formas y las explica, antes que pensar que este vacía de ellas y las excluya. La materia, por lo tanto, que explicita lo que tiene implicado, ha de ser llamada cosa divina y excelente progenitora, generatriz y madre de las cosas naturales, o mejor, en suma, la Naturaleza toda.”6
El dualismo inicial queda superado dialécticamente. La materia implica las formas, la potencia, los actos. En el principio del universo no pueden establecerse esas distinciones, es “indistintamente material y formal, absoluta potencia y acto.”7 El principio es la “esencia de la materia”, en él la potencia pura iguala al acto puro. Este principio es la Naturaleza. Si la Naturaleza contiene en su interior toda forma y todo acto, no existe un “acto puro” que la trascienda. Aunque Bruno se defiende de identificar Dios y Naturaleza, muchas de sus expresiones lo traicionan. “Si no es [Dios] la naturaleza misma, por cierto es la naturaleza de la naturaleza.”8 La Naturaleza es la “uniforme substancia” de todo. Y todo es Uno. Pero hay una gran diferencia con Parménides. El principio de todo no es inmóvil, esta en perpetuo desarrollo, cambio, progreso; este proceso se expresa con los términos “complicatio-explicatio”. Todo es uno en complicatio y se “explica” incesantemente en lo múltiple. El mundo es un desarrollo infinito, en que la naturaleza saca de sí misma todas sus transformaciones, conforme a su propio, ínsito, intelecto. “Naturaleza es la sempiterna e indivisa esencia… que actúa según su sabiduría intrínseca… Que progresa de lo imperfecto a lo perfecto y, al hacer el mundo, se hace en cierto modo a sí misma. Infatigable… Que explica necesariamente determinadas formas por determinadas razones seminales.”9 Es el intelecto universal la causa eficiente que actúa “explicando” lo implicado en las simientes, pero actúa “desde el interior” de la materia. Así la materia misma entraña el orden y el desarrollo racionales. Por eso llama Bruno al intelecto “artífice interno” y “causa intrínseca”. Ese intelecto abarca todo y todo lo somete a sus leyes necesarias.
Esta filosofía de la naturaleza acaba doblándose de una metafísica de corte neoplatónico. El principio último es Uno. Es en todo, es todo. No es nada en particular, trasciende todo ente. Luego, sólo se le conoce por negación de lo particular. Lo Uno es toda cosa en complicatio, el mundo, en su diversidad, es la “explicación” de lo Uno. La unión con la naturaleza es retorno al principio uno. Pero el impulso místico hacia la Unidad se apoya ahora en una imagen nueva de la naturaleza. La naturaleza es fuente perpetua de innovación, de actividad y desarrollo, que despliega incesantemente, a partir de sí misma, nuevas formas, según sus propias leyes dictadas por su ínsito intelecto.
La nueva idea de la naturaleza, que culmina en Telesio y en Bruno, se expresa en términos metafísicos, suscita incluso un impulso místico. Con todo, es esa idea la que está a la base de un conocimiento científico natural. La ciencia moderna supuso, en sus inicios, una concepción metafísica, aún religiosa. En efecto, la concepción que acabamos de exponer brevemente da razón de las siguientes posibilidades, todas ellas supuestos necesarios de un saber científico de la naturaleza:
1. Posibilidad de una síntesis universal en el espacio. La nueva idea de la naturaleza pretende explicar la conexión e interdependencia de todo con todo, de modo que pueda darse razón de lo que acontece en un fenómeno, no por su naturaleza específica, sino por lo que acontece en otros fenómenos. Esta conexión no tiene límite, comprende el universo entero. Lo cual nos lleva a otra consideración: cada “naturaleza” particular no tiene su razón suficiente en sí misma, en sus “propiedades esenciales”, sino en su relación con otras, cada una se explica en función de otras. No hay más límite para la comprensión de estas relaciones que el universo mismo. Luego, no hay esferas de entes irreductibles, sino un solo tipo de entes, que obedecen por doquier a los mismos principios. Había que romper con la idea más natural al espíritu humano: la de la multiformidad de individuos que tienen naturalezas fijas, cerradas en sí mismas, y remplazarla por la imagen de una conexión universal, en cada cosa se comporta en función de las demás, conforme a reglas comunes. El principio que funda esta conexión universal es metafísico (el “alma”, el “Arjeus”, el “calor” y el “frío”, la “materia”, según los distintos autores), pero constituye la primera expresión de la posibilidad de una síntesis universal en el espacio, condición del conocimiento de las cosas conforme a reglas necesarias que las relacione a todas.
2. Posibilidad de una síntesis universal en el tiempo. La crítica a la física aristotélica y la nueva idea del cambio permiten concebir los procesos naturales como desarrollos en que se conserva un mismo principio de enlace en la cadena sucesiva de transformaciones. La contigüidad en el tiempo de un proceso puede comprenderse racionalmente desde el momento en que cada acto posterior no le viene de fuera a la potencia sino está implicado necesariamente en ésta. Conocer las potencias (las “fuerzas” diría Telesio) es conocer todo el proceso posterior que se actualizará a partir de ellas. Conocer un estado de la materia es ya conocer sus estados futuros. La noción de una materia en proceso continuo en el tiempo, que se desarrolla por sí misma, dando razón de lo posterior por sus potencias ínsitas en ella, permite enlazar todo acontecimiento natural en una cadena firme de causalidad, en que cualquier efecto puede ser previsto.
3. Posibilidad de que la síntesis universal en el espacio y en el tiempo se realice conforme a una necesidad intrínseca a la naturaleza. Hay que explicar la naturaleza “justa propia principia” (Telesio), “per insitam sibi sapentiam” (Bruno), según el lenguaje escrito en ella como en un libro (Campanella). La razón no está fuera de la naturaleza, ni su fin tampoco. La razón lo comprende. El universo está encerrado en sus propios limites, descansa en sí mismo, siguiendo sus propios principios, asentado en necesidad.
4. Posibilidad de que el hombre intervenga en la naturaleza y la transforme. No se trata ya de describir los procesos naturales sino de explicarlos conforme a reglas y principios comunes. Se trata de dar razón. Quien conozca las fuerzas y los principios de su “explicado” o desarrollo podrá prever los estados futuros. Quien anticipe los estados futuros podrá intervenir para provocarlos o evitarlos. El hombre se realiza al crear una segunda naturaleza sobre la primera; para ello debe conocer su curso y dominarlo. La magia y la ciencia no responden a una contemplación desinteresada, son un saber de dominio.
La nueva figura de la naturaleza prepara el conocimiento científico. Pero aún falta un trecho para que éste se afiance. Porque síntesis universal en el espacio y en el tiempo, inmanencia de las reglas naturales y posibilidad de dominio pueden corresponder a un tipo de conocimiento emparentado con la ciencia pero distinto a ella, pueden dar lugar a modelos teóricos, principios hipotéticos y reglas metódicas diferentes a las de la ciencia moderna. La nueva imagen de la naturaleza subyace, en efecto, tanto a la ciencia como a la magia renacentista. A ese supuesto teórico tienen, por lo tanto, que añadirse otros para que aparezca la ciencia.
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Nota
Este texto forma parte de un libro intitulado "El pensamiento moderno" (Filosofía del Renacimiento) de próxima publicación en el Fondo de Cultura Económica.
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Referencias Bibliográficas
1 De Occulta Philosophia, lib. VI, cap. III, art. 5 (Cit. por E. Cassirer, Das Erkentnissproblem…, ed. cit., t. I, p. 208).
2 Cfr. F. Florentino, Bernardino Telesio, Le Monnier, Firenze, 1872. 3 G. Bruno, De la causa, principio y uno, Losada, B. Aires, 1941, p. 97. 4 Ibid., pp. 98-99. 5 Ibid., pp. 122-123. 6 Ibid., pp. 126-129. 7 Ibid., p. 110. 8 Spaccio de la bestia trionfante, en Le Opere Italiane, Ed, Paolo de Lagerde, Gottinga, 1888, t. II, p. 533. 9 “Tesis de Paris”, de 1585 (cit. por Ueberweg, Grundriss der Geschichte der Philosophie, Mitter und Sohn, Berlin, 1914, t. 3, pp. 58-59. |
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Luis Villoro
Instituto de Investigaciones Filosóficas,
Universidad Nacional Autónoma de México.
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cómo citar este artículo →
Villoro, Luis. 1993. La idea de la naturaleza en el Renacimiento. Ciencias, núm. 29, enero-marzo, pp. 74-80. [En línea].
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| del herbario | |
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La riqueza
de los encinos
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| Consuelo Bonfil | ||||||||||||||
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A lo largo de la historia los encinos se han usado
en casi todo lo que el hombre puede obtener de los árboles: madera, alimento, combustible, sombra y belleza, taninos, extractos y corcho. Han formado parte también de la mitología y las tradiciones locales: los griegos consideraban al encino como mansión de divinidades e incluso una de las formas de adivinación, que consistía en interpretar el murmullo de las hojas de los grandes encinos que estaban en el recinto de los templos. En Inglaterra existía un profundo simbolismo místico ligado a los encinos, el que se evidencia en el amplio uso ornamental que de ellos se hace en las iglesias medievales y lo que muy probablemente representa un relicto de viejas tradiciones paganas.
También existen otros usos más terrenales, que, como es natural, están ligados a la alimentación y, aunque los humanos sólo ocasionalmente han utilizado las bellotas de algunos encinos como alimento, éstas tradicionalmente —sobre todo en Europa— sí han sido alimentación de ganado porcino, lo que da un sabor especial a la carne; en España es común encontrar un tipo de jamón llamado “de bellota” y en alguna época era usual referirse a algunos bosques en términos del número de puercos que podían sostener.
En México los encinos han sido utilizados sobre todo para elaborar carbón. Este, junto con la leña, fue el principal combustible de uso doméstico durante siglos, lo que causó la desaparición de muchos bosques y tuvo un fuerte impacto en otros. Cuando se popularizó el uso del gas doméstico, entre los años cuarenta y los cincuenta, la presión que existía sobre los encinares disminuyó considerablemente; aunque aún subsiste la tradición de fabricar carbón de encino, lo que es sin duda una forma de uso muy poco redituable ya que la madera de muchos encinos es de gran belleza y puede ser utilizada en la elaboración de muebles de acabado fino, en el decorado de estudios, corredores y cocinas, en cajas para piano y en diversos utensilios, así como también para hacer parquet y chapa.
Hay otras especies que poseen madera de gran dureza y que puede usarse en la fabricación de durmientes, vigas, y otras estructuras para construcciones, cualidad ésta que ha representado un serio obstáculo para su adecuado aprovechamiento (y tal vez para la salvación de muchos bosques), pues existen muy pocos aserraderos en nuestro país con la tecnología adecuada para trabajar esta madera.
El corcho se obtiene de un encino (Quercus suber) de distribución mediterránea. Es una parte normal de la corteza de muchos árboles, pero la mayoría de ellos lo produce sólo en cantidades muy pequeñas, mientras que en esta especie es de varias pulgadas de grueso y se puede extraer periódicamente sin dañar al árbol. El corcho tiene propiedades aislantes, debido a que está compuesto por numerosas células llenas de aire, que pueden soportar grandes presiones sin romperse: de ahí también su capacidad para flotar. Es probable que surgiera como una adaptación que permitió a los árboles resistir el fuego —aislando a los tejidos más sensibles que subyacen a la corteza— que se presenta con frecuencia en las zonas del Mediterráneo de donde es originaria esta especie.
Los taninos son sustancias útiles obtenidas tradicionalmente de los encinos y se emplean en el curtido de pieles. Este grupo de compuestos hace que las pieles se tornen resistentes a los efectos del agua, del calor y de varios microorganismos. Tienen también propiedades astringentes, por lo que se han usado ocasionalmente en medicina. Se pueden extraer de los frutos y de las agallas de algunas especies de encinos. Muchos investigadores sostienen que en la naturaleza los taninos tienen la función de “disuadir” a varios tipos de insectos de alimentarse de la planta que los posee. Es posible que también inhiban el crecimiento de los microbios.
Además de los múltiples usos que les ha dado el hombre, los encinos son hábitat de muchas otras especies animales y vegetales: sobre ellos crece una gran variedad de epífitas, como orquídeas, bromeliáceas, helechos, musgos y líquenes, así como una gran cantidad de insectos. En Gran Bretaña se han localizado un alto número de especies considerables de insectos fitófagos, asociados a los encinos, más que a cualquier otra planta.
Todos los encinos y robles pertenecen al género Quercus, que comprende entre 300 y 600 especies, en su mayoría árboles y algunos arbustos. Los robles son árboles de gran porte y hojas deciduas, mientras que se llama encinos a todos los demás miembros del género, que normalmente son siempre verdes.
Los encinos se encuentran en casi todo el hemisferio norte: Europa, Asia y América. Existe una alta diversidad de encinos (alrededor de 130 especies) en la región que abarca desde el este de los Himalayas y a través de China hasta Japón, así como desde Malaya, Java y Sumatra hasta las Filipinas. Frecuentemente son árboles dominantes en los bosques de montaña de las trópicos. Sin embargo, la mayor diversidad de encinas se encuentra en América, particularmente en México. Se calcula que en nuestro país existen alrededor de 200 especies de Quercus, de las cuales unas 125 son endémicas. El resto de las especies americanas se distribuye desde Canadá hasta el sur, por las montañas de Colombia. Esto muestra que su territorio principal corresponde a las zonas templadas de latitudes medias, y que sólo con dificultad penetran en las zonas más boreales.
El género Quercus tiene un buen registro fósil: los primeros ejemplares de hojas fósiles, llamadas Quercophyllum, provienen de rocas del Cretácico inferior. Para finales del Cretácico ya existen impresiones foliares que se pueden atribuir al género viviente Quercus, provenientes de Groenlandia. Sin embargo, aunque se tiene un buen registro fósil de formas foliares, no se ha encontrado un solo fruto fósil del Cretácico. Sólo hasta el Eoceno-Mioceno aparecen frutos y flores de este género.
Linneo fue el primero en describir el género Quercus en 1754, y asignó como tipo a la especie europea Quercus robur. En México, Luis Neé colectó algunos ejemplares en 1791, y poco después (1803) Humboldt y Bonpland también colectaron encinas en diversas localidades. Son también dignos de mención los amplios trabajos de Trelease (1924) y de Muller (1936-1954), los cuales se ocupan de algunas especies de México. Más recientemente, el interés de Maximino Martínez por los encinos mexicanos dio como resultado la compilación más completa que existe, hasta la fecha, sobre el genero en el país; fue publicada en los Anales del Instituto de Biología, entre 1951 y 1974, y quedó inconclusa con la muerte de su autor. En esta compilación se consideraba que pueden existir alrededor de 240 especies en México.
En la actualidad muchas otras personas se han ocupado de estudiar a los encinos desde diferentes perspectivas, aunque aún subsisten muchos problemas taxonómicos, ecológicos y de uso que reclaman una atención urgente, dada la importancia biológica y económica del grupo.
La taxonomía de los encinos es muy particular, ya que, a diferencia de otros grupos de plantas superiores, el principal criterio para la delimitación de las especies radica en la morfología de las hojas. Las características florales de la mayoría de las especies resultan muy homogéneas, lo que limita su utilidad como criterio taxonómico. Además, las grandes tallas que alcanzan los árboles, y el pequeño tamaño de las flores dificultan en ocasiones su colecta. Las flores masculinas y femeninas se encuentran separadas en el mismo árbol: las primeras forman amentos colgantes y las segundas pueden ser solitarias o encontrarse en grupos. El fruto, una bellota o nuez, posee sólo una semilla y está cubierto parcialmente por una copa escamosa. En los encinos, la polinización no siempre está acoplada con la fecundación, y pueden transcurrir desde 2 hasta 14 meses entre una y otra.
El género se divide en seis grandes grupos o subgéneros: Heterobalanus, Cerris y Ciclobalanopsis que se encuentran fundamentalmente en Asia, Lepidobalanus presente en Europa y América, y Erytrobalanus y Protobalanus, subgéneros americanos. Las tres últimos están representados en México, siendo más importantes en cuanto a número de especies los encinos rojos o negros (Erytrhobalanus) y los blancos (Lepidobalanus). En estos últimos el fruto madura en un año, mientras que en los rojos tarda dos. El fenómeno de la hibridación, por el cual se producen descendientes de la cruza entre dos especies, es frecuente en los encinos, lo que plantea problemas taxonómicos adicionales y hace más interesante el estudio del grupo, tanto en lo que se refiere a sus aspectos ecológicos como evolutivos.
Los encinos representan una gran riqueza biológica para nuestro país, aunque todavía no se conocen en su totalidad. Todos los esfuerzos por estudiarlos llevarán a una mejor valoración del grupo y a elaborar estrategias que permitan su uso adecuado, tanto para fines comerciales como para la restauración ecológica de los encinares, los que, a pesar de encontrarse entre los ecosistemas más afectados por la acción del hombre, siguen cautivándonos con su belleza.
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Consuelo Bonfil
Facultad de Ciencias,
Universidad Nacional Autónoma de México.
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cómo citar este artículo →
Bonfil, Consuelo. 1993. La riqueza de los encinos. Ciencias, núm. 29, enero-marzo, pp. 13-15. [En línea].
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| Deborah Dultzin y Darío Núñez |
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El 2 de diciembre de 1987 murió Yakov Borisovich Zeldovich, uno de los más grandes físicos de este siglo. En el obituario publicado por la revista Physics Today (vol. 41, diciembre de 1988) se lee: “Con su muerte, la humanidad ha perdido a uno de los últimos físicos universalistas, que poseía una erudición enciclopédica y una creatividad excepcional en todos los dominios de la física moderna y la astrofísica.”
Nosotros tuvimos el privilegio de tomar clases con él, de trabajar con él y de conocerlo de manera personal. Yakov Borisovich era un hombre apasionado por todo lo que hacía, en especial por la física; era un expositor brillante y su trabajo abarcó muchos campos de la física (¡casi todos!) e hizo contribuciones originales y fundamentales en ellas.
Quizá su mayor fama, sobre todo en el extranjero, la obtuvo por sus trabajos en astrofísica, que le valieron, entre muchas otras distinciones, el doctorado honoris causa de la Universidad de Cambridge, Inglaterra, y la membresía en la Royal Astronomical Society. Sin embargo, dentro de su país fue más conocido por sus contribuciones a la físico-química, a la teoría cinética y a la teoría de explosiones. Obtuvo el premio Lomonosov y la orden de Lenin como héroe del trabajo socialista (aunque en estos días esas cosas estén pasadas de moda).
Yakov Borisovich no fue tan conocido en el extranjero como ameritaba. La razón fundamental por la que durante años no se le permitió viajar fuera del país fue su participación en el proyecto de fabricación de la bomba atómica soviética, de lo cual desafortunadamente habla muy superficialmente en el presente relato. Para colmo, era de origen judío y además defendió abiertamente a Sajarov. No fue sino hasta 1982 cuando le otorgaron, en el último momento, el permiso para asistir a la XVIII Asamblea General de la Unión Astronómica Internacional en Patras, Grecia, de la que fue invitado de honor. Borisovich relata este episodio con gran emoción.
Yakov Borisovich era un hombre con una personalidad singular, un gran talento, sentido del humor, amor por la vida, por las mujeres y por su país. En 1984, con motivo de sus 70 años, entre los festejos que organizó en su honor la Academia de Ciencias de la URSS se encontraba la edición de una selección de sus trabajos en los diferentes campos. La edición consta de dos tomos, y al final del segundo Borisovich escribió una especie de autobiografía científica, no detallada, sino de carácter subjetivo, con sus puntos de vista sobre sus trabajos y su desarrollo.
Consideramos que es de gran interés este ensayo pues su vida ejemplar merece ser más conocida entre nuestra comunidad. Por ello tradujimos del ruso este ensayo, cuya lectura esperamos les sea provechosa y estimulante. Yakov Borisovich formó parte de la legendaria pléyade de científicos soviéticos que tan alto llevaron el nombre de la ciencia de la Unión de Repúblicas Socialistas Soviéticas.
A Yakov Borisovich, en su memoria.
Ciudad Universitaria, México.
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Al llegar a la última parte del libro, naturalmente surge
la pregunta acerca de los resultados finales de 70 años de vida y 53 de trabajo, así como de las lecciones que de estos resultados puedan surgir para el futuro.
La primera pregunta sobre los resultados ha sido tratada por los editores del presente libro. Desde mi punto de vista sus comentarios han dado una calificación demasiado elevada a mis resultados y a su influencia en la ciencia contemporánea. Sin embargo, sería poco atinado discutir sobre la mayor o menor importancia de tal o cual trabajo. Tendría mayor interés la diferencia cualitativa entre las evaluaciones de mis trabajos, así como del estado general de la física, desde distintos puntos de vista: el externo —por los especialistas, incluidos los más bondadosos— y el interno —el mío propio—. Así pues, las presentes páginas están escritas desde la más profunda posición subjetiva, sin ninguna intención de objetividad. Recuerdo muy bien mi primera elección en el campo del conocimiento, siendo niño todavía (tenía doce años), en una plática con mi padre. Para las matemáticas se necesitan capacidades únicas, y yo no me sentía dueño de ellas. La física parecía una ciencia terminada: se notaba la influencia del muy respetado maestro de física de la escuela, que muy ceremoniosamente presentaba las celestiales leyes de Newton, primero en latín y después en ruso. El espíritu más sencillo de la nueva física aún no llegaba a la escuela de educación media en 1926. Al mismo tiempo, el curso de química estaba lleno de acertijos: ¿qué es la valencia?, ¿la catálisis? Y los químicos no negaban la falta de una teoría fundamental. El libro de Ya. I. Frenkel, La composición de la materia, me produjo una gran impresión, sobre todo la primera parte, que básicamente se refería a la teoría atómica y cinética de los gases, a la determinación del número de Avogadro y al movimiento browniano. Pero la atómica, así como la termodinámica, se relacionaban de igual manera con la física y con la química. Posteriormente el destino me pondría en el Instituto de Físico-Química (IFQ).
En 1930 yo era ayudante en el Instituto de Trabajo Mecánico en Materiales Útiles (Mejanobra); observaba las grietas de los sedimentos montañosos. Se me grabaron para siempre las riquezas de la península de Kol’ski, lo mismo que el respeto al académico A. S. Fersman. En marzo de 1931, en una excursión con colegas del Mejanobra, fui al departamento de físico-química del instituto físico-técnico de Leningrado. En el laboratorio de S. Z. Roguinskii, me interesó la cristalización de la nitroglicerina en dos modificaciones. Sobre esto le platiqué a L. A. Sena (Roguinskii estaba fuera del país).
Después de algunas discusiones (acerca de las cuales ni yo ni Sena teníamos noticias confiables) me propusieron que trabajara en el laboratorio durante mi tiempo libre. Pronto llegó la situación de mi cambio de adscripción oficial. Al tiempo de mi inclusión (15 de mayo de 1931), el departamento se transformó en un Instituto de Físico-Química independiente. Recuerdo mi discurso arbitral sobre la transformación cinética del parahidrógeno en ortohidrógeno. No recuerdo completamente el proceso, pero defendía con vehemencia el principio de equilibrio detallado. Estaban N. N. Semenov, S. Z. Roguinskii y muchos más que después serían mis colegas.
Muchos años después escuché tres versiones. La primera: que el Mejanobra me cedió al Instituto de Físico-Química a cambio de una bomba de aceite. La segunda: que el académico A. F. Ioffe le escribió al Mejanobra que yo nunca sería útil en la solución de problemas prácticos. La tercera: que Ioffe no soportaba a los niños superdotados y por eso me cedió al Instituto de Físico-Química.
Hasta la fecha desconozco el grado de verdad que hay en estas versiones. Sólo puedo decir que a Ioffe no lo vi sino hasta 1932, en condiciones muy particulares: se había convocado a un seminario general del Instituto Físico Técnico y sus dependencias. Ioffe le envió un telegrama a J. Chadwick sobre el descubrimiento del neutrón así como sus comentarios al respecto y, como conclusión, se acordó y se respondió que también nosotros (¡todos!) nos conectábamos a la física del neutrón. Para mí, aunque no inmediatamente, la decisión fue profética.
En el interés por la química tuvo un papel muy importante la mera percepción visual de los colores brillantes y de las formas, que comenzaban con “la transformación de agua en sangre” merced a la interacción de las sales de hierro y de algunos tipos de potasio, con la formación de residuos y la cristalización. A esto seguía el interés por las transformaciones bruscas de los indicadores de color y, posteriormente, por las transformaciones bruscas de fase.
En los laboratorios vecinos estudiaban espectros atómicos. Recuerdo claramente que, en comparación con la variedad de colores y formas de los fenómenos macroscópicos, la teoría detallada del átomo parecía aburrida. Hoy escribo sobre esto como testimonio de mi enorme incomprensión de entonces sobre la teoría física.
De todos modos, había un sentimiento natural y válido de que tras las formas caprichosas y la alternación de dependencias continuas y bruscas, se escondían leyes generales. Hoy estas teorías reciben el nombre de teoría de catástrofes y sinergética.
En los años 30 al desarrollar la teoría de la combustión, esencialmente trabajamos con ejemplos concretos de estas nuevas ciencias, que aún carecían de nombre. Recuerden la confusión de Molière en el palacio al saber, ya a una edad madura, que toda su vida habló en prosa.
El enorme e indispensable trabajo de Abraham Fedorovich Ioffe y de Nicolai Nicolaievich Semonov fue la creación de institutos que de todos los rincones atrajeron a la juventud capacitada. Surgió una situación más que crítica generada por el rápido crecimiento en personal y en resultados. Para mí fue determinante el hecho de que tuve la posibilidad de estudiar con los físicos teóricos jóvenes (¡aunque mayores que yo!). Estoy muy agradecido con mis maestros de entonces y actuales amigos: L. E. Gurevich, V. S. Sorokin, O. M. Todes, S. V. Ismailov. Cerca de dos años estudié (sin terminar) en la facultad abierta de la universidad. Estuve en las notables de electrodinámica del finado M. P. Bronshteim. Ahora recuerdo las palabras “invarianza del gradiente”, que entonces no comprendía…
La conjunción de los trabajos experimentales y teóricos sobre una y la misma pregunta me produjo gran satisfacción. La adsorción isotérmica de Freindlich la vi por primera vez de manera experimental, al investigar el sistema MnO2—CO—O2—CO2. Sólo después de esto se desarrolló la teoría correspondiente (véase mi artículo sobre físico-química e hidrodinámica). Sin dejarlo de lado, probé en los experimentos la dependencia de la temperatura del exponente n en la fórmula q = cPn. En el experimento no había nada enteramente nuevo, pues las isotermas de Friedlich, como lo indica su nombre, las descubrió Friedlich no yo. Sin embargo, el propio experimento activó en mí, de manera inusual, el deseo de entender el fenómeno y darle su teoría. Creo que esta es una situación general. A los teóricos que trabajan en el campo de la física macroscópica, les recomiendo encarecidamente tomar parte en los experimentos.
Un determinado ciclo de trabajo en adsorción y catálisis formó mi tesis de candidato a doctor en ciencias. Brillantes aquellos tiempos en que el Consejo Académico Superior permitía defender la tesis a personas que no tenían instrucción superior. La defensa ocurrió en septiembre de 1936.
Aun antes de esto yo había decidido nadar solo y me puse a trabajar sobre elementos combustibles. Mi interés por la electro-química se nutría del respeto al académico A. N. Frumkin, quien generosamente se interesaba en mis trabajos sobre adsorción, que en buena medida eran paralelos a los suyos, realizados en colaboración con M. I. Temkin. Las disquicisiones sobre las formas de transformar la energía de los combustibles en energía eléctrica surgían, naturalmente, bajo la influencia de A. F. Ioffe.
Sin embargo, en la práctica, respecto al estudio de los elementos combustibles yo me encontraba solo en el IFQ de Leningrado. El trabajo se desarrollaba muy lentamente.
En 1935 llegó al Instituto —de hecho irrumpió en él— el enérgico y penetrante odeseño A. A. Rudoi. A él lo inspiró la teoría de las reacciones químicas en cadena. ¿Qué es lo que impide encontrar una manera de transformar la energía de la combustión en energía de los centros activos y usarla para una reacción endotérmica de la oxidación del nitrógeno? ¿Por qué no utilizar algunos litros de ácido nítrico a partir de un kilogramo de combustible y del aire, que no cuesta nada? Más allá del polvo nebuloso se dibujó un cuadro totalmente idílico: el tractor, al remover la tierra, simultáneamente se provee de sus fertilizantes de nitrógeno y las proposiciones clásicas para la síntesis de amoniaco quedan en el abandono. Semenov tomó a Rudoi para el instituto, pero al mismo tiempo fundó un grupo serio que se dedicara a buscar la respuesta a esa pregunta. Participaron los finados P. Ia. Sadovnikov, D. A. Frank-Kamenetskii, A. A. Koval’skii y yo mismo. Resultó que la formación de los óxidos de nitrógeno durante la combustión del hidrógeno en el aire había sido estudiada desde Cavendish, antes de que se conociera la composición del aire.
No voy a describir aquí los resultados de ese gran trabajo colectivo, pues se encuentran en mi libro de físico-química e hidrodinámica al que ya me referí.
De nuevo trabajé en los campos experimental y teórico. El trabajo me hizo estudiar y aplicar los resultados a la teoría de las dimensiones, semejanzas y automodelación; amplió horizontes, me condujo a problemas de turbulencia, convección y técnicas de calor. El libro de A. A. Gujman, Teoría de las semejanzas, influyó mucho en mí. Surgió una estrecha y fructífera amistad con David Albertovich Frank-Kamenetskii. Ingeniero de formación mandó al IFQ una carta en la cual N. N. Semenov vio su talento y lo llamó a Leningrado y pronto lo entusiasmó para que trabajara en la oxidación del nitrógeno. Por Frank-Kamenetskii y su formación de ingeniero, yo supe acerca del número de Reynolds, de corrientes supersónicas, de la tobera de Lavall y de muchos puntos más.
Tiempo después, también respecto de la oxidación del nitrógeno, me encontré con Ramzinii, quien por ese entonces había recibido el premio estatal y se hallaba activo aún pero ya muy enfermo trabajando él solo en casa por las tardes, terminó en dos semanas un trabajo que cualquier proyecto científico del instituto hubiera desarrollado en varios años. Pero la respuesta cualitativa había sido aclarada aun antes. En el mejor de los casos con el calentamiento del aire y del combustible, e incluso añadiendo oxígeno, se obtienen relativamente bajas concentraciones de óxidos de nitrógeno. Resultó muy limitante el proceso de transformación NO —> NO2, por la reacción clásica trimolecular 2NO + O2 = 2NO2. Sólo el NO2 se puede tomar y utilizar, pero los volúmenes tecnológicos necesarios para su transformación son exageradamente grandes. El sueño no se realizó, y sólo hasta los ochenta la teoría de la oxidación del nitrógeno adquirió un nuevo significado, el ecológico. La teoría de la oxidación del nitrógeno fue el tema de mi tesis doctoral, defendida a finales de 1939. Me dio gusto reconocer que entre los sinodales estaba Aleksandr Naumovich Frumkin. La continuación natural del trabajo en el cual la combustión era la fuente de las altas temperaturas, fue la investigación del proceso mismo de la combustión.
La combustión es parte de diversos procesos, como la combustión de mezclas explosivas, la combustión de gases que no se mezclan, la detonación, etcétera. Todos estos procesos fueron estudiados desde hace tiempo, pero sin incluir el estudio de la cinética química de la reacción. La generación anterior de investigadores empezó a partir de las técnicas de calor y de la dinámica de gases. La brillante excepción fue el francés Taffanell, quien en 1913-1914 publicó numerosos trabajos que sirvieron de inspiración a muchos científicos. En 1914 calló. Apenas en abril de 1985 supe que Taffanell vivió hasta 1946, trabajando con éxito en cuestiones de ingeniería.
Frente a nosotros había un enorme campo de actividad y el periodo de 1938 a 1941 fue fructífero. N. N. Semenov manifestó un gran interés. Por lo general, después de unos diez minutos de que había llegado a mi casa, cada noche Nicolai Nicolaievich me llamaba por teléfono y la cena tenía que esperar una hora más. Discutíamos algunas partes de los famosos artículos de revisión de Semenov en los “Uspeji”. Éxitos de las ciencias físicas, importante revista científica (N. del T.).
En el Instituto se organizó un laboratorio de combustión en el cual, de acuerdo con un plan de trabajo se investigaba la cinética de la reacción 2CO + O2 = 2CO2, hasta las más altas temperaturas. Probablemente fuera más importante el hecho de que en el Instituto ya existiera, desde hacía tiempo, un laboratorio de motores de combustión interna, en el que K. I. Schel’kin investigaba la detonación. Estar junto al laboratorio de materiales explosivos influyó mucho en mí. En él estaban mis compañeros de generación A. F. Beliaiev y A. A. Appin. Este laboratorio lo organizaba y dirigía Yuli Borisovich Jariton, mi amigo y maestro hasta la fecha. Los trabajos en colaboración con Yuli Borisovich todavía van a dar muchos frutos.
Como físico teórico, me considero alumno de Lev Davidovich Landau. No es necesario referirse al papel de Landau en la creación y el desarrollo de la física teórica soviética. Quisiera decir más bien que al paso de los años, al crecer y envejecer, empecé a entender mejor y a apreciar más el papel de otras escuelas y de otras personas. Entre ellos menciono a Ya. I. Fenkel, de quien destaco su enorme intuición, optimismo y amplitud. Estarían enseguida sus discípulos y la escuela que surge de L. I. Mandelshatm sobre la teoría de las oscilaciones. Finalmente estarían muchos grandes matemáticos que trabajan exitosamente en la física teórica.
Suplico que no se considere que hay malicia en el párrafo anterior. Si escribo que Frenkel tenía intuición y que Fok era un buen matemático, no debe concluirse que Landau carecía de intuición o de conocimientos matemáticos. Nada más lejos de mí. El talento de Landau era armónico, sus juicios eran severos pero casi siempre justos. Lo dicho sobre las escuelas de física teórica se puede aplicar a las escuelas de física en general.
En mi juventud, mi visión del mundo se reducía al IFQ y al IFT. Sin duda el IFT generó una brillante pléyade de físicos, entre ellos a Igor Vasilievich Kurchatov y a sus colegas, que realizaron tareas gubernamentales muy importantes. Sobre esto se ha escrito mucho y bien en gran cantidad de artículos y libros. Pero en los años anteriores a la guerra, e inclusive en los primeros de la posguerra, me parecía que, por ejemplo, la óptica era una ciencia a la que se le habían agotado las interrogantes principales. Hoy basta mencionar la radiación Cherenko y los láseres para rebatir mi juicio y demostrar que es incorrecto y superficial. La línea que parte de Lebedev y pasa por Rojdestbenskii y Vavilov, Mandelshtam y Tamm, Cherenkov, Frank, Ginsburg, Projorov y Basov, se manifestó infinitamente más fructífera de lo que me parecía en los años treinta.
Ahora bien, resulta difícil determinar si esto era tan sólo mi daltonismo, si se trataba más bien de una cierta falta de valoración de otra u otras escuelas que dividía a mis colegas. De cualquier modo, las memorias —muy francas— de Gamov y de algunas respuestas de Skobelnitsin, puedo juzgar con seguridad las opiniones de los representantes de otras direcciones. La escuela de Lebedev marcaba muy claramente su existencia independiente de la escuela de Ioffe. Pero dejemos este tema a los historiadores de la ciencia. Por fortuna, este tipo de antagonismos ha desaparecido gracias al provechoso intercambio entre dichas escuelas.
Regresando a mi trabajo de los años treinta, percibo una falla esencial: la insuficiente difusión de mis resultados fuera del país. Yo conocía bien los trabajos extranjeros, publiqué algunos de ellos en revistas soviéticas editadas en inglés. Sin embargo, no se me ocurrió comentar mis investigaciones con científicos de otros países. Ni hablar siquiera de un permiso para trabajar en el extranjero. Los tiempos fueron culpables, pero en cierta medida fueron mayormente responsables, los camaradas más maduros, que debieron haberse preocupado mas aún por los lazos vivos.
Pero prosigamos. Con el descubrimiento del decaimiento del uranio y la posibilidad en principio de la reacción en cadena, se produjo algo que cambió el destino del siglo, y el mío propio. Los trabajos de Jariton y los míos se publicaron en el presente libro y no tengo nada que agregar a los comentarios en los puntos científicos. Quiero mencionar tan sólo el papel director de mi maestro Jariton, en la comprensión de lo que para la humanidad significaban dichos trabajos. A mí tal vez me interesaban más las preguntas específicas sobre los métodos de los cálculos y ese tipo de cosas. No es casualidad que haya sido precisamente Yulii Borisovich quien fue nombrado en 1940 miembro de la Comisión de Uranio. El ulterior desarrollo de los trabajos es bien conocido por muchos trabajos de los participantes.
Un detalle curioso lo menciona Yulii Borisovich: el trabajo en la teoría del decaimiento del uranio lo considerábamos fuera del plan y lo hacíamos por las tardes, a veces hasta muy tarde… y la administración del instituto, por lo que se ve, tenía el mismo punto de vista: un colega capaz, pero más práctico, pidió 500 rublos para una revisión del decaimiento de los isótopos, pero dicha suma no se consiguió…
Al hablar de mi trabajo posterior quiero recalcar el papel de la teoría de detonaciones y explosiones.
Es conocido el asombro de los científicos de los Estados Unidos cuando las pruebas del aire les mostraron que, en agosto de 1949, su monopolio nuclear había terminado. En ese mes y año se realizó la primera prueba nuclear soviética, que fue el resultado lógico de un enorme esfuerzo muy dirigido, de todo el pueblo, y en el que se utilizó el potencial científico acumulado desde antes de la guerra. El asombro de los estadounidenses habría sido menor si hubieran leído nuestros trabajos anteriores a la guerra, publicados en ruso. No me refiero sólo a los trabajos acerca del decaimiento en cadena del uranio. La ciencia sobre las explosiones y la teoría de las detonaciones es también una parte necesaria de aquellos conocimientos sin los cuales no es posible resolver el problema. Recordemos que Jariton había formulado las condiciones de límite de la detonación ya desde 1938. La teoría unidimensional sobre detonaciones en su forma final la formulé en 1940. En los Estados Unidos el mismo problema fue resuelto por John von Neuman, un eminente matemático apenas en 1943. Quiero hacer la observación de que Von Neuman trabajó sobre el tema de detonaciones precisamente en relación con el problema (para mayores detalles sobre la teoría de las detonaciones véase mi libro de físico-química e hidrodinámica).
No mucho tiempo después del comienzo de la guerra me enviaron a Kazán. Surgió el problema de efectuar un análisis detallado de los procesos relacionados con los cohetes con armas, las katiushas. La teoría de la combustión de la pólvora, que era suficiente para balística interior de la artillería de ataque, tenía que ser corregida. Para las recámaras de combustión de las cargas a reacción es característico el balance detallado entre la entrada de los gases de pólvora durante la combustión y su salida a través del escape. Nuevas maneras de ver el problema de la combustión de la pólvora; el fenómeno de la expansión, descubierto en nuestro laboratorio de O. I. Leipunskii; el papel de una capa caliente de pólvora; todo esto era novedad para los artilleros y recibió diferentes valoraciones de los que usaban la pólvora y de los especialistas en balística interior.
Quiero mencionar el interés y apoyo al trabajo por parte del general y profesor I. P. Grave, del conocido constructor de cohetes Yu. A. Probedonostsev (ambos fallecidos) y de G. K. Klimenko, quien vive todavía. Pero no siempre se contó con ese apoyo; hubo momentos difíciles, interferencias por parte de autoridades administrativas, intercambio de argumentos a gritos…
En relación con los trabajos sobre la combustión de la pólvora, nuestro grupo se trasladó a Moscú. El nuestro resultó ser el grupo de avanzada, después del cual se trasladó a Moscú (y no de regreso a Leningrado) todo el Instituto de Físico-Química al terminar la guerra. Los trabajos sobre la combustión y detonación, así como los referentes a la combustión de la pólvora, continuaron en el IFQ aun después de que el grupo de teóricos, junto conmigo, nos dedicamos a otros temas. Quiero expresar aquí mi agradecimiento por esto a A. G. Merzhanov y su grupo, B. V. Novozhilov, G. G. Manelis, A. I. Dremin y a muchos otros (al Instituto de Físico-Química de la Academia de Ciencias de la URSS). En el curso de sus trabajos, ellos no olvidaron los míos, ni dejarán que otros lo olviden. Sin esta fidelidad es seguro que mucho de lo realizado por nosotros hubiera sido descubierto de nuevo en el extranjero. No hay trabajo más ingrato que el de una lucha atrasada por la prioridad…
El primer amor no se olvida, así que en 1977 se organizó un consejo científico sobre los fundamentos teóricos de los procesos de combustión. Hasta el presente continúo trabajando en el área de los problemas de combustión, aunque ya no con todas mis fuerzas. En relación con los problemas de la combustión, durante los años cincuenta, en interacción muy cercana con G. I. Barenblat, se formuló el concepto de la “asintoticidad intermedia”, que tiene significado general para la física matemática. Así mismo, junto con él se encontró en la teoría de las perturbaciones de procesos auto-ondulatorios (la difusión y el movimiento de una flama, por ejemplo), una solución muy general que corresponde al movimiento y tiene incremento de cero definido. Los físicos que trabajan en teorías de campo verán aquí una analogía con la llamada partícula de Goldstone.
Se ha investigado (junto con A. O. Adlushinii y S. I. Judiaebii del IFQ, el paso de la teoría de Kolmogorov, Petrov, Piskunov y el inglés Fisher, a la teoría de Frank-Kamanestskii y mía. En el caso más general de la cinética de la reacción y las condiciones iniciales arbitrarias, el acercamiento correcto al problema de la difusión y el movimiento estuvo relacionado nuevamente con la idea de las asíntotas intermedias.
Muy complicada resultó la pregunta relacionada con el descubrimiento de L. D. Landau sobre la inestabilidad hidrodinámica de la flama: aquí, después de un trabajo fundamental de A. G. Istratov y V. B. Librovich, sólo en los años ochenta se logró un avance junto con V. B. Librovich y N. I. Kidinim.
Algunas ideas, tomadas de la teoría de campos, permitieron un nuevo acercamiento a la teoría no lineal de la combustión con spin. En los últimos tiempos, en los niveles del Soviet, es necesario prestar gran atención a la organización del trabajo relacionado con la combustión con mucha energía del carbón.
Regresemos al problema del átomo y a los años cuarenta y cincuenta.
Surgió un enorme grupo encabezado por Igor Borisovich Kurchatov. Una parte muy importante del trabajo la dirigió Yilii Borisovich Jariton. Muy pronto este problema me atrapó —también a mí— completamente. Durante estos años difíciles, el país no escatimó recursos para que se tuvieran las mejores condiciones de trabajo. Para mí fueron años felices. Una técnica enorme y nueva se fundaba en las mejores condiciones de la gran ciencia. La atención a nuevas ideas y a las críticas era totalmente independiente del rango y de los títulos de los autores, no había secretos ni intrigas ni suspicacias, tal era el estilo de nuestro trabajo.
El país sufría los difíciles años de la posguerra. Sin embargo, la gran autoridad de Kurchatov generaba una atmósfera sana. Es más, nuestro trabajo tuvo una influencia positiva en la física soviética en su conjunto. Un día estando yo en el cubículo de Kurchatov, llegó una llamada desde Moscú “Entonces, ¿se imprime en Pravda el artículo del filósofo que contradice la teoría de la relatividad?” Igor Vasilievich, sin titubear, respondió: “Si lo hace, puede cancelar todo nuestro trabajo.” El artículo no se publicó.
Hacia mediados de los años cincuenta, algunos de los problemas más importantes ya se habían resuelto. Soplaban vientos nuevos. La conferencia de Ginebra sobre la utilización pacífica de la energía atómica y el famoso discurso de Kurchatov en Harwell, Inglaterra, sobre las reacciones termonucleares, fueron fundamentales para el desarme.
Se publicó parte del trabajo, relacionado con temas aplicados, que presentaban interés para la ciencia en general. Dentro de este paquete están los ensayos sobre ondas fuertes de choque, su estructura y sus propiedades ópticas.
El interés por los fenómenos que ocurren a altas temperaturas llevó también al planteamiento de una pregunta fundamental, referente al establecimiento del equilibrio termodinámico entre los fotones y los electrones. La especificidad se tenía en que, a temperaturas suficientemente altas, la dispersión se vuelve más importante que la radiación y la absorción. A. S. Kompaneets realizó un brillante trabajo sobre este tema. Se publicó en 1965 y resultó ser de gran importancia para la cosmología y la astrofísica, para los plasmas del universo caliente y para la radiación de materia que cae en el campo gravitacional de un hoyo negro.
El trabajo en el campo de la teoría de las explosiones me preparó psicológicamente para la investigación de explosiones estelares y de la más grande explosión: el universo en su conjunto. El trabajo realizado despertaba el interés lo mismo hacia la física nuclear que hacia la física de neutrones. En los cincuenta era muy fácil pasar de aquí a la física de partículas elementales. El librito de Enrico Fermi, Teoría de las partículas elementales, ejerció en mí un efecto profundo y muy estimulante. En la edición inglesa, que era la que yo usaba —pero no en la traducción al ruso, sino en una edición de pasta dura—, estaba el siguiente prólogo (¡no de Fermi!): “El presente libro se edita con los medios de cierta dama rica, con la intención de demostrar la existencia de Dios. El descubrimiento de las leyes de la naturaleza y su armonía demuestran la existencia de Dios mejor que un tratado teológico.”
Si por existencia de Dios se entiende la objetividad de las leyes de la naturaleza, que existen independientemente de nuestro conocimiento y voluntad, entonces esta tesis puede ser suscrita por cualquier filósofo marxista.
Dentro de mis estudios autodidactas trabajé con la mejor exposición de la teoría general de la relatividad: la segunda parte de teoría de campos, segundo tomo del curso de física teórica de Landau y Lifshits. Quiero de nuevo subrayar el papel tan importante que tuvo para mí la relación con Lev Davidovich Landau. En Kazan, y posteriormente en Moscú, vivíamos cerca uno del otro y trabajábamos en temas muy afines. La posibilidad de ir con él a recibir un consejo, a que juzgara mis suposiciones, ideas, trabajos, todo esto me daba tranquilidad. Sobre la tragedia de enero de 1962, cuando Landau dejó de ser físico teórico (aunque quedó vivo), me enteré lejos de Moscú. No es posible olvidar los días de angustia, las semanas, los meses de lucha para salvarle la vida, un colectivo de físicos que trasponía las fronteras de los estados. La escuela fundada por Landau ¡se conservó!, vive en personas que continuaron su monumental Curso de Física Teórica: E. M. Lifshits, L. P. Pitaevskii; vive en el Instituto de Física Teórica L. D. Landau, de la Academia de Ciencias de la URSS. Su organización, la selección de personal, el mantener el más alto nivel de teóricos, todo ello es un gran mérito de I. M. Jalatnicov y sus colaboradores. A la escuela de Landau, en un sentido estrecho se puede asociar al departamento teórico del Instituto de Física Teórica y Experimental de la Academia de Ciencias de la URSS, hijo de I. M. Jalatnikiv, dirigido actualmente por L. B. Okunii. En sentido amplio, las ideas y métodos de Landau, junto con las ideas y métodos de otros grandes teóricos soviéticos (ya los mencioné de manera breve) llegaron a formar parte orgánica de toda la física teórica soviética.
Regresando al género de las memorias, quiero decir que el trabajo de Kurchatov y Jariton significó mucho para mí. Lo más importante fue el sentimiento pendiente con el país y con el pueblo. Esto me dio una cierta justificación moral, para en el periodo subsecuente, trabajar en problemas del área de partículas y astronomía, sin detenerme a pensar en su valor práctico. Antes escribí sobre cómo se despertó el interés científico hacia estos problemas. Es necesario ahora de manera autocrítica, mencionar mis debilidades y problemas, con los cuales me enfrenté en este nuevo cambio de mi actividad científica. Recuerdo que en 1964 pasé oficialmente al Instituto de Matemática Aplicada (IMA) de la Academia de Ciencias de la URSS, organizado por M. V. Keldish desde 1953.
A la muerte de éste, dirigí el Instituto A. N. Tijonov. En este instituto trabajé 19 años (hasta que me cambié al Instituto de Problemas Físicos, a principios de 1983).
Hasta el cambio al IMA, mi trabajo sobre partículas y astronomía estaba fuera de calidad. Hasta hace poco yo me enorgullecía de que obtenía el máximo de resultados físicos a partir de una reserva por demás elemental de conocimientos matemáticos, pero ahora, y sobre todo en relación con la teoría de partículas elementales, veo frente a mí el otro lado de esta afirmación. Y, de hecho, ¿por qué hay que limitarse a un determinado y humilde volumen de conocimientos matemáticos? Sin embargo, ahora pienso esto aplicado sobre todo al físico teórico profesional.
Existe una pregunta, completamente diferente, sobre la enseñanza de las matemáticas impartida en la educación media. Cuando crecieron mis hijos vi sus libros escolares y decidí escribir uno nuevo. Así surgió el libro Matemática superior para físicos y técnicos que empiezan.
Reproduzco parte de mi carta, publicada en la revista norteamericana Physics Today no. 95, en relación con el análisis de esta revista sobre las causas de la disminución del nivel académico de enseñanza de la física en Estados Unidos.
En relación con la discusión acerca de cómo enseñar física a las jóvenes generaciones, quiero mencionar una dificultad común.
Las leyes de la física se formulan con expresiones de ecuaciones diferenciales; esto ocurre, por ejemplo, con las leyes de Newton del movimiento de los puntos materiales de cuerpos sólidos o del giróscopo. Las leyes de Maxwell del campo electromagnético son ecuaciones en diferenciales parciales; del mismo modo se describen las leyes de la dinámica de los gases.
Los alumnos son capaces de entender todo este material. Sin embargo, sería más exacto afirmar que no son capaces de entender profundamente la física y de amarla, si no cuentan con los conocimientos matemáticos necesarios para ello. Ésta es mi principal observación: en la mayoría de los casos la enseñanza del análisis matemático empieza ya con atraso e incluye elementos de teoría de conjuntos y límites que la dificultan.
Las llamadas demostraciones “rigurosas” y los teoremas de existencia son mucho más complejos que el acercamiento intuitivo de las derivadas e integrales.
Como resultado, las nociones matemáticas necesarias para entender la física llegan a los estudiantes demasiado tarde. “Del mismo modo se puede añadir la sal y la pimienta no a la hora de la comida, sino un poco después, a la hora del té.”
Pero regresemos a esas matemáticas que se usan y se trabajan en la física teórica actual.
La teoría de las partículas en gran medida se desarrolló bajo la influencia de las ideas matemáticas que la adelantaban y en direcciones marcadas por las estructuras matemáticas. No voy a recordar el ejemplo clásico de la teoría de Dirac del electrón relativista, que llevó al concepto de la antipartícula. Refirámonos a la invariancia isotópica.
Experimentalmente se observaba una simetría discreta: el cambio de protón por neutrón (o el cambio inverso), en estados cuánticos idénticos, no cambia la energía del núcleo. Sin embargo, Heisenberg consideró necesario introducir el grupo continuo de rotaciones en el espacio de isótopos, que directamente ¡transforma a un neutrón en protón con una rotación de 180 grados a través de místicos estados intermedios! No la más simple, sino la más complicada e ingeniosa formulación, fue la que resultó más fructífera. La profundidad de la formulación de Heisenberg se manifestó al ir del núcleo a los mesones. De manera muy evidente se manifiestan los conceptos, construidos en analogía con la rotación isotópica, relacionados con la teoría de los colores de los quarks con invariancia de gradiente, la teoría de Yang-Mills.
No voy a describir con detalle mis trabajos sobre partículas pues han sido publicados y comentados por personas muy calificadas. Dejando a un lado la gentileza de mis colegas, es fácil notar en sus observaciones la cantidad de errores que cometí.
En el presente libro se han editado parte de mis trabajos en astrofísica y los comentarios en torno de ellos. No es razonable hacer caso a estos comentarios. Ahora bien me parece que el más significativo de mis trabajos particulares es el de la teoría no lineal para la formación de estructura del universo o, como se llama actualmente, la teoría de los blinis (tortillas). La estructura del universo, su evolución y las características de la materia que forma la masa escondida son cuestiones que hasta la fecha siguen sin resolver del todo. En este trabajo desempeñaron un papel importante A. G. Doroshkevich, R. A. Suniaev, S. F. Shandarin y Ia. E. Einasto. El trabajo continúa. Sin embargo, la teoría de los blinis es “hermosa” por sí misma; si se satisfacen los supuestos de partida, entonces la teoría da una respuesta verdadera y no trivial. La teoría de los blinis es una contribución a la sinergética. Me fue particularmente grato saber que este trabajo en cierto modo inició las investigaciones matemáticas de V. I. Arnold y otros. Un gran volumen de trabajo en el espectro de la radiación de fondo con la presencia de las perturbaciones “está en el aire”: el universo resultó ser demasiado terso y las perturbaciones demasiado pequeñas.
La propuesta que formulé junto con R. A. Suniaev sobre el diagnóstico del plasma caliente mediante la dispersión de la radiación de fondo y del espectro producido, surgió entonces y despertó gran interés.
Es muy significativo que mi trabajo (junto con el de mis colegas muy cercanos, ante todo el de R. A. Suniaev, A. G. Doroshkevish, S. F. Shandarin y, hasta 1978, I. D. Novinkov) en el campo de la astrofísica, resultara ser propagandístico, difusor y pedagógico. Todo esto es necesario y saludable; sin embargo, al comparar los resultados originales obtenidos se desdeñar un tanto.
Al principio de mi labor en la astrofísica me molestaban las formas de trabajo que había adquirido durante el desarrollo de mis actividades prácticas. El astrofísico se debe preguntar: ¿cómo está formada la naturaleza? ¿qué observaciones hacen posible aclarar esto? Al mismo tiempo me planteé el problema más bien de este modo: ¿cómo construir mejor el universo, o cómo construir los pulsares, para que se satisfagan las condiciones técnicas; perdón, quise decir las primeras observaciones? Así surgió la idea del universo frío, así apareció la idea de los pulsares, una enana blanca en estado de fuertes oscilaciones radiales. Como justificación sólo puedo decir que no me encaprichaba con mis propuestas. Parece que toda mi actividad científica y propagandística fue útil. Los astrónomos me aceptaron en su grupo. Merced a mis trabajos en astronomía, me eligieron para la Academia Nacional de los Estados Unidos y para la Real Academia; me otorgaron medallas de oro de la Sociedad de Astrónomos del Pacífico y de la Real Sociedad de Astronomía. Fue para mí un gran honor recibir el encargo de leer el discurso sobre Astronomía Internacional, en Grecia, entre las columnas de un antiguo foro; sobre mí el negro cielo estrellado, y las personas sentadas en bancas de mármol; mis preocupaciones antes y durante la lectura, y el final feliz. La vida sigue y la cosmología profundiza en regiones donde la física ya está muy lejos de la comprobación experimental. La nueva generación de teóricos no hablan ya de los primeros tres minutos o segundos, no de reacciones nucleares y plasmas. Se discuten procesos a la distancia de Plank de 10-33 cm, en el tiempo de Plank de 10-43 segundos con energía de Plank de 1019 GeV., Linderen S. Hawking, A. D. Linde, A. A. Starobinskii, A. Guth y otros. En teoría de campo se estudian espacios y dimensión 5, 11 y 26. En condiciones de laboratorio, definitivamente van a imitar nuestro habitual espacio-tiempo 3 + 1; las otras dimensiones se esconden, se doblan, quedando sus huellas en partículas y campos sistemáticos. Llegan muchachos de 20 años e inmediatamente, sin tener en cuenta tradiciones y los trabajos anteriores, se lanzan a una nueva temática. ¿No me veré yo entre ellos como un mastodonte o arquetipo?
Me tranquiliza la transformación mental que viene con la edad. Actualmente, a unos días de cumplir los 70 años, me interesa menos la competitividad, el que sea yo precisamente quien diga esa “E” por la que discutían Boshinkii y Dobshinkii. El resultado final, la verdad física, me interesa casi independientemente de quién la haya encontrado primero. ¡Con que me alcanzarán las fuerzas para entenderla!
La humanidad, como nunca antes, se encuentra a punto de realizar descubrimientos maravillosos. Cada vez adquiere mayor claridad la idea de una teoría física que une a todo, en la que sigue desempeñando un papel importante la geometría. Puede ser que, en un sentido superior, no literal, resulte que Einstein tiene razón y que su teoría, introduciendo la fuerza de la gravedad como geometría, sea el modelo de la teoría unificadora.
Puede resultar que sea precisamente la cosmología la piedra de toque para la comprobación de nuevas teorías. Entonces recuerdo los trabajos de S. S. Gershtein, B. F. Shvarsman, S. B. Pikelner, L. B. Okuhi, I. Yu Kobzarev, M. Yu, Jlopov, y los míos propios, como los primeros intentos de formular argumentos cosmológicos para resolver problemas de partículas elementales que no están al alcance de los experimentos actuales. Junto con L. P. Grishuk y A. A. Starobinskii intentamos avanzar en el análisis del nacimiento del universo. Hoy, a mediados de los ochenta, las interrogantes más difíciles y fundamentales del conocimiento natural constituyen un nudo gordiano. Mi mayor deseo es que se encuentre la respuesta y poder entenderla.
Moscú, 3 de marzo de 1984
Yakov Borisovich en 1987
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Deborah Dultzin
Instituto de Astronomía,
Universidad Nacional Autónoma de México.
Darío Núñez
Instituto de Investigaciones Nucleares,
Universidad Nacional Autónoma de México.
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cómo citar este artículo →
Nuñez, Darío y Dultzin, Deborah. 1993. Recuerdos autobiográficos de Yakov Borisovich Zeldovich. Ciencias, núm. 29, enero-marzo, pp. 62-71. [En línea].
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