revista de cultura científica FACULTAD DE CIENCIAS, UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
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Manuel González
     
               
               
“Todo hombre está hecho de polvo de estrellas…”
Carl Sagan
 
Hasta 1920 todas las explosiones estelares eran
clasificadas como explosiones tipo nova. Estas explosiones permiten a una estrella aumentar su luminosidad de 5(103) a 105 veces durante unos cuantos días. No hay una explicación generalmente aceptada, aunque existe la hipótesis de que la inestabilidad que provoca la explosión es responsabilidad de una segunda estrella cercana a la nova. Pero en esa década algo hizo pensar que había explosiones mucho más violentas que la nova. En 1885 se observó una nova, bautizada S Andrómeda, en la “nebulosa” de Andrómeda. En ese entonces se pensaba que dicha “nebulosa” formaba parte de la Vía Láctea. Pero después de 1920 fue evidente que Andrómeda era en realidad toda una galaxia por derecho propio situada a
2 x 106 años luz de la nuestra. Esto llevaba a la conclusión de que S Andrómeda era más que una nova, pues, para que hubiera sido posible confundirla con una nova a esa distancia e hiciera palidecer junto a ella a una galaxia, debía haber alcanzado una luminosidad
10 000 millones de veces la del Sol. S Andrómeda era una supernova. Se inició la búsqueda en otras galaxias, lo que llevó a identificar hasta la fecha a más de 400 supernovas.
 
Allá por 1938 W. Baaedey R. L. Minkowsky mostraron que debía hablarse al menos de dos tipos de supernovas:
 
a) SN I. Yo las llamaría “supernovas”, S Andrómeda era una de estas, al igual que la que originó la nebulosa del Cangrejo. Este tipo de supernovas tiene una magnitud absoluta del orden de –19. Pierden en la explosión entre 1/10 y 9/10 de su masa (una nova pierde alrededor de 1/100 000). La línea H Alfa no aparece en su espectro, por lo que deben ser deficientes en hidrógeno.
El decaimiento de su luminosidad es exponencial. Aparecen en todo tipo de galaxias y se asocian con poblaciones estelares viejas (tipo II). Parecen originarse a partir de estrellas medianamente masivas (entre 3 y 8 masas solares), no produce estrellas neutrónicas como remanente y producen mucho Ni durante la explosión. La explicación de su origen y comportamiento permanece en la “dimensión desconocida”.
 
b) SN-II. Su magnitud absoluta es del orden de –17 (es decir son alrededor de seis veces menos brillantes que las SN-I). Durante la explosión pierden de 1/100 a 1/10 de su masa total. Las abundancias relativas de los elementos son normales. Solo aparecen en los brazos de galaxias espirales, asociándose por tanto con estrellas de Población I. Aparentemente ocurren en estrellas masivas (masa mayor a ocho veces la del Sol). El decaimiento de su luminosidad inicialmente es muy abrupto, aunque posteriormente se vuelve exponenciales como el de las SN-I.
 
Se han desarrollado varios modelos de interiores estelares que tendrían como consecuencia una explosión supernova. A continuación expondremos un modelo relativamente simple que podría explicar los procesos y datos observacionales de las supernovas SN-II. Este modelo toma como punto de partida una estrella gigante roja o una supergigante, ambas masivas. Cuando una de estas estrellas llega al final de su vida normal, nos encontramos con que su núcleo está formado esencialmente por Fe. Durante esta etapa la mayor parte de energía es producida por las capas exteriores de la estrella, y la tasa de liberación de energía decrece continuamente. En un momento dado la presión de radiación del núcleo ya no le permite mantener su volumen constante frente a la atracción gravitacional. Eventualmente la situación se desestabiliza, pues la energía potencial perdida se transforma en calor, implicando un aumento de la temperatura hasta alcanzar el punto en que pueden efectuarse ya reacciones nucleares de fusión de Fe; sin embargo, dichas reacciones son endotérmicas, es decir, provocan serias perdidas de energía en el núcleo estelar, por lo que el colapso se acentúa.
 
La energía liberada por el colapso induce la aparición de fotones de alta energía, que al ser absorbidos por los núcleos de Fe los obligan a romperse formando átomos más ligeros; estas reacciones de fisión son también endotérmicas, por lo que el colapso se hace cada vez más desenfrenado. El proceso sale de todo control posible, con el núcleo colapsándose y calentándose catastróficamente.
 
Para este momento, las capas externas de la estrella han empezado a sentir los efectos de las primeras reacciones endotérmicas del núcleo, enfriándose, y por lo tanto, iniciando su propio colapso.
Esto lleva a que grandes cantidades de materia caigan en el núcleo, presentándose reacciones de fusión entre electrones y protones, liberándose de este último proceso una inmensa cantidad de neutrinos. Este tipo de partículas normalmente atraviesa la materia como si no existiera pero, como han mostrado varios trabajos, en los últimos años, su naturaleza fermiónica los hace quedar atrapados en las capas externas de la estrella, transfiriendo momento y energía a dichas capas. Las ondas de choque resultantes inducen las reacciones de nucleosíntesis de átomos pesados, al mismo tiempo que empujan violentamente a las capas externas. Con esta explosión final, la estrella es destruida. Sólo el núcleo estelar permanece como remanente compacto.
 
Resumiendo tenemos que, en una estrella masiva o supergigante, una vez que el núcleo está constituido por Fe, la estrella está lista para convertirse en supernova.
 
Como acabamos de ver, la explosión supernova produce elementos pesados que son expulsados violentamente al espacio superestelar. Lo interesante sería mostrar ahora que esto explica la abundancia relativa en el universo, de átomos pesados. Pues bien, las predicciones son satisfactorias y concuerdan con los valores observados.
 
En primer lugar la restricción de ocurrencia de supernovas del tipo SN-I, en estrellas de Población I y en los brazos espirales, va de acuerdo con una mayor abundancia observada (respecto a las Poblaciones II) de elementos pesados en ese tipo de población y en los brazos de las galaxias espirales.
 
Además, la abundancia cósmica observada corresponde “a trozos” con las predicciones de los modelos dinámicos para ciertos elementos, es decir, un modelo dinámico con un elemento de explosión predice los valores observados de una cierta secuencia de átomos pesados:
 
a) El Carbono como actor de una explosión supernova en las capas externas de una estrella, predice correctamente la proporción cósmica observada de átomos cuyo numero atómico esté entre 20 y 30.
 
b) Si el oxígeno está presente en las capas exteriores, lleva la proporción correcta para los núcleos de número atómico entre 30 y 40.
 
c) La presencia de Silicio colabora para el pico de abundancia del Fierro.
 
Estas tres condiciones se cumplen para estrellas cuya masa sea mayor que 8 y menor que 15 veces la masa solar.
 
Las estrellas cuya masa está entre 15 y 70 veces la masa del Sol nos brindan 2/3 partes de las proporciones observadas de Carbono y Fierro.
 
La tercera parte restante de Carbono la proporcionan las estrellas que trabajan con el ciclo triple alfa (3 núcleos de He 4 fusionándose). El tercio faltante de Fierro pudiera ser proporcionado por las explosiones SN-I y por las reacciones mencionadas descritas en el inciso c.
 
Finalmente la abundancia relativa de Oxígeno exige supernovas SN-II cuya masa inicial sea del orden de 100 veces la masa del Sol.
 
Como puede ver cualquier lector, sin necesitar demasiada suspicacia, hemos dejado de lado el estudio de los remanentes compactos, sean estrellas de neutrones, pulsares u hoyos negros; esto se debe a que para nuestros propósitos son temas ajenos.
 
Como ya hemos dicho, los elementos pesados resultantes de una supernova se dispersan por el espacio en todas direcciones. Estos remanentes contaminan las nubes de material interestelar que posteriormente dan origen a estrellas de segunda generación (es decir, que contienen cenizas de otras estrellas) como nuestro Sol.
 
Para precisar aún más el papel de las supernovas en esta cuestión, sería necesario conocer la tasa de explosiones supernova. Tamman calcula que, con base en la tasa de supernovas observadas en nuestra galaxia (una cada 200 años), podríamos extrapolar considerando que buena parte de la Vía Láctea queda oculta por nubes de polvo y proponer una tasa de una cada 15 años (1/15 ± 15). El mismo autor hace otra extrapolación tomando come base la tasa observada en otras galaxias, lo que conduce a un valor de 1/20 ± 20 años.
 
La razón entre las tasas observadas en la galaxia, de SN-II es I.
 
En principio, la mayor abundancia de estrellas medianas respecto a las masivas nos haría esperar quizá un valor menor pero tal vez la razón sea el bajo número de supernovas estudiadas (que esté ocultando la verdadera proporción o algún factor que hemos abstraído del modelo).
 
Una vez que se conociera adecuadamente la tasa de formación de supernovas junto con una estimación de la masa de elementos pesados liberada en promedio por cada una de ellas, podríamos calcular la masa total de átomos pesados disponibles para la formación de estrellas de segunda generación.
 
Respecto al Sistema Solar tenemos evidencias de que al menos dos supernovas estallaron cerca de él contaminando la nube originaria de gas y polvo (o nube protosolar). Dichas evidencias consisten en lo siguiente:
 
a) Clayton, Mayeda y Grossman encontraron una proporción anómala de 0-16 estudiando material del meteorito Allende (México, 1969). La proporción normal es de 99.756% mientras que la del meteorito es 0.012% mayor. De hecho el Oxígeno del meteorito parece estar constituido por dos componentes; una con proporciones normales de los isótopo de Oxígeno y otro de O-16 puro.
 
El O-16 puro se habría formado en el núcleo de una estrella masiva vieja y habría sido expulsado por una explosión supernova, llegando hasta la nube protosolar antes que ésta se condensara. En la Tierra no observamos esta proporción anómala por la constante redistribución de los isótopos de Oxígeno que resulta de la intensa actividad química propia de la superficie del planeta.
 
b) Lee Papanastassiou y Wasserburg, en 1973 descubrieron más pistas en el meteorito Allende. También el Mg-26 estaba en una proporción anómala. El exceso de Mg-26 se explicaría pensándolo como el residuo del decaimiento radiactivo del Al-26 que se forma en las capas externas de las supernovas. Estudiando la proporción relativa de Mg-26 y Al-26 se concluye que este último llegó a la nube protosolar hace 4 600 millones de años (4.6 evos), es decir antes de que la nube protosolar se condensar, ya que la condensación para una estrella como el Sol toma 10 millones de años. Cósmicamente ambos sucesos fueron simultáneos.
 
c) En los años setenta, J. H. Reynolds descubrió, estudiando meteoritos, un exceso de los isótopos 129, 131, 132, 134 y 136 del Xe que serían residuos del decaimiento del I-1 29 y la fusión espontánea del Pu-244, siendo estos últimos elementos introducidos en la nube protosolar por la onda de choque producida por una supernova que habría llegado hace 4.7 evos. Las diferentes anomalías entre estos meteoritos y el Allende hacen pensar que se trata en efecto de dos supernovas diferentes.
 
d) Los cálculos teóricos respecto al comportamiento de una nube protoestelar cuya masa fuera semejante a la del Sol predicen que su presión interna compensaría la atracción gravitacional, lo que le impediría condensarse, a menos que apareciera un estímulo externo. En el caso de la nube protosolar, dicho estímulo externo habría sido proporcionado por las ondas de choque de la explosión supernova cuyos residuos fueron citados en a) y b). Apoya esta hipótesis la coincidencia temporal mencionada en b).
 
Según los cálculos, para que la onda de choque proporcionase el impulso necesario, la supernova debió estar situada a una distancia no mayor a los 60 años luz.
 
No hemos identificado el remanente compacto, pero la velocidad de éste respecto al Sistema Solar podría haberse alejado bastante de nosotros a lo largo de los últimos 4.6 evos.
 
Tiene sentido decir eh efecto, que el hombre está hecho de polvo de estrellas. único material capaz de originar y sostener la vida.
 
 
Las estrellas y la vida
 
El cálculo probabilístico del número de planetas habitables en la galaxia requiere de una estimación de la probabilidad de que una nebulosa “protosolar” esté contaminada con elementos químicos pesados. La fuente principal de esta contaminación son las explosiones estelares: Supernovas.
 
El problema es el siguiente:
a) Todos los seres vivos contienen elementos químicos pesados. Entendemos por elementos pesados aquellos cuyo número atómico A es mayor que 12.
b) Dichos elementos químicos no se forman durante el Big Bang, pues el modelo de nucleosíntesis de Gamow, según el cual los núcleos absorbieron neutrones uno a uno (con la consiguiente emisión Beta) para aumentar su número atómico, sencillamente no funciona. Cuando el proceso llega a He-4, aparece una brecha difícil de salvar. Este átomo es tan estable que su tendencia a absorber un protón o un neutrón es prácticamente nula. Y si por casualidad llegara a hacerlo, formando Li-3 o He-5, según sea el caso, los tiempos de desintegración son tan breves, (del orden de 10–20 segundos) que la zanja no se brinca. ¿Y si dos núcleos de He-4 chocaran? La zanja seguiría ahí, porque el Be-8 resultante se desintegraría también con una velocidad pavorosa.
 
Para brincar la brecha son necesarias las siguientes reacciones: que el He-4 capture simultáneamente un protón y un neutrón formando Lu-6, que ya es estable, o que choquen simultáneamente dos núcleos de He-4 con un neutrón para formar Be-9 estable. Lo malo es que en las condiciones de baja densidad del Big Bang de media hora de edad estos eventos son muy poco probables.
 
c) Fred Hoyke propone otra solución al problema de la nucleosíntesis. Según él, después del Big Bang la composición de sus remanentes es poco menos que un 100% de H-1. Los átomos mayores se formarían en realidad dentro de las estrellas, donde la densidad es bastante más alta que en el Big Bang de media hora de nacido, lo que haría más probables las reacciones que nos hacen brincar la brecha del He-4. Esta densidad elevada permitiría que el Be-8 chocara con un He-4 antes de desintegrarse, para formar un núcleo de C-12, que ya es estable. De esta manera, pasamos a la teoría de la síntesis de Li, Be y B, cuya formación se efectuaría a través de procesos menos frecuentes, lo que explicaría la relativa rareza cósmica de dichos elementos ligeros.
 
d) Por propiedades del núcleo, el átomo más pesado que se puede formar en los interiores estelares es el Fe. Lo que sucede es que la formación de átomos como el Fe libera energía, mientras que los núcleos más pesados necesitan absorber energía durante su formación, y esta energía no se encuentra disponible en condiciones normales. Podríamos decir entonces que la ceniza más pesada de la fusión nuclear en los interiores estelares es el Fe.
 
e) ¿Cómo es entonces que formaron los elementos más pesados que el Fe? Una respuesta son las gigantescas explosiones estelares llamadas supernovas, a que nos referimos en el cuerpo principal del artículo. Otros procesos menos frecuentes también colaboran, por ejemplo, tenemos la formación del isótopo 99 del Tecnecio (cuya vida media es del orden de 200 000 años) que se encuentra presente, en cierta estrellas atípicas de la clase S.
 
     

 

Referencias Bibliográficas
 
The origin of supernovae, J. Craig Wheeler, University of Texas at Austin, Department of Astronomy & MacDonald Observatory, 1981.
 
Did a supernova trigger the formation of the Solar System?, D. N. Schramm, R. N. Clayton, S. C. A., offprint No. 3022, 1978, University Astronomy, J. M. Pasachoff, M. L. Kutner, W. B. Saunders Co., 1978.
 
Vida e inteligencia extraterrestre, ¿Tiene sentido?, L. M. González, Revista Naturaleza No. 5, 1980.
 
El Universo, I. Asimov, Alianza Editorial, Madrid, 1978.

 

     
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Manuel González
Pasante de la carrera de Física, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México.

 
 
cómo citar este artículo
González, Manuel 1984. Los elementos pesados y las supernovas. Ciencias 6, octubre-diciembre, 8-12. [En línea]
     

 

       
 
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Los Tuxtlas
 
Nota de los editores
   
   
     
                     
                   
(Una estación de biología tropical en México)
 
Hasta principios del presente siglo, la selva alta perennifolia
representaba el 6% del total del territorio nacional, y se extendía en una franja continua de 110000 km2, que corría a lo largo de los estados de Veracruz, Tabasco, Campeche y Chiapas.
El fuerte impulso que la agricultura de roza tumba y quema y la ganadería extensiva e intensiva han tenido en las zonas tropicales en los últimos treinta años, y más recientemente el explosivo desarrollo de la industria petrolera en el sureste del país, han provocado la reducción de las extensiones de selva a pequeños manchones aislados. De estos, el más importante por su extensión es la llamada “selva lacandona” del sur de Chiapas, con una superficie aproximada de 13000 Km2.
El centro y sur de Veracruz, que representan el extremo norte de la distribución de este ecosistema en el continente americano, es una de la zonas que ha sufrido una destrucción más acelerada. Es en ella donde se encuentra la región de los Tuxtlas, que se ubican en las cercanías de la laguna de Catemaco. La zona se caracteriza por su relieve accidentado y por presentar un clima cálido-húmedo con una precipitación media anual de 4900 mm. que se distribuye a lo largo de casi todo el año, y una temperatura promedio de 27°C. En ella se puede encontrar una elevada riqueza de especies y formas de vida que se distribuyen verticalmente en los estratos de distintas alturas. Aunque los árboles de mayor talla alcanzan los 40 m., la altura media de los estratos arbóreos es de 25 m, la vegetación herbácea y las plántulas cubren el piso y sobre los troncos en descomposición crece una amplia variedad de hongos.
La fauna de la zona es también muy diversa y en ella se han registrado alrededor de 190 especies de insectos y más de 450 especies de vertebrados, principalmente aves y reptiles. Muchas de estas especies actualmente se encuentran en vías de desaparición debido a la cacería y a los desmontes.
La necesidad de conocer la estructura y dinámica de este ecosistema para encontrar a largo plazo, alternativas adecuadas de manejo del mismo, llevó a la creación en 1967 de la Estación Biológica Tropical “Los Tuxtlas”, dependiente del Instituto de Biología de la UNAM.
Desde entonces, en ella se han realizada numerosas investigaciones en biología tropical, que actualmente abarcan áreas tan diversas como la ecología, inventarios florísticos y faunísticos, genética, paleontología, anatomía y morfología; a la par de estudias dirigidos a profundizar en el conocimiento del ambiente físico.
La estación de Los Tuxtlas abarca una superficie de 700 has. distribuidas en tres zonas: una de reserva —en la que se busca conservar las especies animales y vegetales características de la zona—; una de investigación y una de educación. En estos momentos se desarrollan en ella alrededor de 50 investigaciones distintas, en las que participan, además del Instituto de Biología, la Facultad de Ciencias, el Instituto Nacional de Investigaciones sobre Recursos Bióticos, el Instituto de Ecología, la Universidad Veracruzana y algunas universidades extranjeras.
El intercambio y cooperación con otras instituciones ha sido fructífero, y uno de los proyectos más importantes es el que corre a cargo del Instituto de Investigaciones en Matemáticas Aplicadas y Sistemas (IIMAS), el cual ha implementado un sistema de monitoreo ambiental que comenzará a funcionar este año y que permitirá realizar registros microclimáticos en tres ambientes distintos: selva madura, un claro reciente (producido por la caída de un árbol), y un sitio sucesional de diez años.
De acuerdo al personal que labora en la estación, se busca establecer una comunicación permanente con otras estaciones en condiciones similares, y se tienen ya contactos con la estación de Biología de Chamela de la UNAM, de la isla de Barro Colorado en Panamá, y con la estación “Finca La Selva” en Costa Rica. En ellas, y en la estación de los Tuxtlas se desarrolla el conjunto más numeroso de investigaciones en ecología tropical en América Latina.
Además de los proyectos de investigación, se encuentra en marcha un programa de difusión de las actividades de la estación, en el cual participa el Centro Universitario de Comunicación de la Ciencia, que pretende dar a conocer a la población de comunidades rurales cercanas a la zona, la importancia de estudiar, preservar y manejar adecuadamente este ecosistema.
Finalmente hay que hacer notar que en México existe un fuerte atraso en investigaciones dentro del campo de la biología tropical, incluso en aspectos básicos como inventarios, por lo cual es necesario que estudiantes e investigadores se interesen cada vez más en realizar estudios en este tipo de centros, lo que puede permitir evitar la desaparición de ecosistemas como la selva.
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cómo citar este artículo
Nota de los editores 1984. Los Tuxtlas. Ciencias 6, octubre-diciembre, 6-7. [En línea]
     
 
     
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Eduardo M. González
     
               
               
El estudiante conserva durante casi todo su desarrollo académico, la concepción mistificada de la ciencia que le ha sido impuesta
 
Introducción
 
Jean Lacroix comenta que el día que Gastón Bachelard llegó ofreciéndole el “Psicoanálisis del Fuego” le dijo maliciosamente: “Vea Lacroix, hice lo que nunca habría que hacer: un libro en torno a una frase. Pues hacia tiempo que tenía una frase que me daba vueltas en la cabeza: es roja la florcita azul. Pero ahora que conoce la frase, no necesita leer el libro”.
 
Aunque yo no soy, ni pretendo serlo, psicoanalista, ni tampoco filósofo, sino un simple aprendiz de física, la anterior frasecita me trae también a la cabeza una serie de ideas que hacía tiempo me estaban dando bastantes vueltas. Y como dicen que escribir es acabar de pensar, y como al fin y al cabo ya se ha hecho hasta un libro en torno a una frase, he decidido hilvanar mis ideas en un pequeño escrito que gire asimismo alrededor de una frase. Como ya he dicho, la de Bachelard me motiva. Pero pensándolo bien sólo la tomaría como modelo de otra que, aunque menos elocuente y con un sentido muy distinto, respondería mejor a mis pensamientos: “son azules las florecitas rojas”, escogería yo como mi maliciosa frase eje.
No debe pensarse que lo que hay detrás de esta transposición de palabras tiene algo que ver con enmendarle la pauta a la filosofía bachelardiana, nada más ajeno a mis intenciones: lo único que deseo y que me ha motivado a hacer esto, es manifestar algunas observaciones extraídas del pequeño caudal de experiencias que he recolectado en mi paso como estudiante de física de la Facultad de Ciencias de la UNAM, y que se refieren concretamente a la carencia casi total de presencia social del físico y del científico en general en nuestro país.
 
Para cualquiera que esté inmerso por algún tiempo en el medio científico nacional (y por esto entiendo el ámbito en que se desempeñan profesionalmente todos aquéllos que se dedican nominalmente o de hecho a trabajos relacionados con la ciencia), llega a resultar familiar el oír referencias con respecto a la llamada “función social de la ciencia”. Las publicaciones que analizan tópicos referentes a esto aparecen con asiduidad, así como también en nuestra Facultad y en algunas otras, se organizan periódicamente conferencias o mesas redondas sobre la situación nacional y el papel que la comunidad científica debería desempeñar. Por lo regular en los congresos científicos, no falla el consabido debate que busca aclarar facetas de éste. Y en fin, este es un tema obligado hasta en las pláticas de café de los integrantes de nuestra comunidad científica.
 
Esta inquietud por los análisis críticos de la ciencia, si bien moneda corriente en los países avanzados, en nuestro medio revela la preocupación que muchos científicos sienten al contemplar su profunda desubicación dentro del aparato productivo nacional, ya que las consecuencias de ésta empiezan a sufrirse cada vez con más crudeza, no sólo en la vida interna de la comunidad científica sino en la de nuestra misma sociedad.
 
Es evidente que todo análisis que pretendiera ser completo sobre este problema debería examinar sus aspectos sociales, políticos, económicos, sociológicos, ideológicos y hasta psicológicos. Permítaseme aquí sin embargo colocarme donde mi propia perspectiva de estudiante y desde ésta, en cierto sentido, cómoda posición, hacer un análisis no erudito, aunque sí honesto, de algunos rasgos característicos, arquetípicos, quizá sería mejor decir, de la ideología y de la personalidad del estudiante de ciencias y de la manera como estos rasgos claramente se proyectan y manifiestan en su actividad profesional, como científico, y consecuentemente en el accionar colectivo de los científicos como grupo social.
 
Por ideología, creo que es conveniente especificarlo, entiendo aquí al conjunto de relaciones imaginarias entre los individuos y sus condiciones reales de existencia. Por imaginarias quiero referirme a creencias de todo tipo: filosóficas, políticas, morales, religiosas, etc. Relaciones que además de existir en la imaginación del individuo como representaciones de lo real, también se plasman en su realidad objetiva. La ideología se mueve entonces a dos niveles, uno teórico y otro práctico, los cuales se manifiestan a través de todas las instituciones creadas por el poder con el fin de mantenerla vigente; instituciones que el propio individuo acepta y contribuye inconscientemente a formar. La ideología es esencial para la formación y definición de los individuos que integran una sociedad. No hay sociedad sin este sistema de ideas, de representaciones comunes a los hombres que la conforman. La ideología expresa los intereses y necesidades del grupo social al que representa. Es claro que el grupo social dominante en una sociedad trata siempre de imponer su ideología al resto de los individuos y asegurar así el sometimiento de sus comportamientos colectivos.
 
La llamada “comunidad científica”, como grupo social, adopta en nuestro país una ideología que, en ciertos casos, lucha al menos en teoría por independizarse de la ideología dominante. No lo logra, y esto no totalmente, debido a factores externos al medio científico, como mostraré más adelante.
 
La ciencia provinciana
 
En los países avanzados la ciencia desempeña un papel de gran preponderancia como herramienta de control de las relaciones sociales. En esos países, los grupos que poseen el dominio de la ciencia y la tecnología, detentan también el poder político y económico. Es por esto que la ideología de estos grupos impone en la mente de sus pueblos una concepción mistificada de lo que son la ciencia y los científicos, aprovechándose de la ignorancia general al respecto y contribuyendo así a perpetuarla. La finalidad de esto es evidente: presentar a la ciencia como panacea para todos los problemas, y mediante esto utilizarla, y con ello a los científicos, para justificar todo tipo de decisiones. La ciencia contribuye ideológicamente así a defender los intereses de los grupos que ostentan el poder.
 
En nuestro país los grupos de poder tratan de reproducir lo más fielmente posible la ideología del capitalismo, pero su estructura económica, dependiente de los países capitalistas avanzados, demanda la importación a ultranza de tecnología, sin preocuparse por desarrollar el complejo mecanismo que permite la utilización práctica de los conocimientos científicos. A pesar de esto, la ciencia nació en el país gracias al entusiasmo de unos cuantos pioneros y se ha desenvuelto así, impulsada más que nada, por el esfuerzo personal de los científicos, pero sí siguiendo criterios derivados de la ideología dominante que tan sólo busca imitar el modelo de ciencia de los países avanzados, olvidándose de la posible aplicación tecnológica. Encontramos entonces una ciencia que ha perdido su carácter de fuerza productiva, para convertirse en poco menos que un lujo. Funciona casi exclusivamente como un instrumento ideológico más de dominación y opresión, contribuyendo tan sólo a legitimar y dar prestigio al poder establecido. Esta característica hace que la ciencia en nuestro país adquiera una condición provinciana, dependiente en todos aspectos de las metrópolis del mundo que le dictan los campos de investigación, las formas de organización, los criterios para la evaluación, para la distribución de premios y el ascenso en la jerarquía científica, etc.
 
Es así que la ideología dominante imprime en nuestro pueblo desde la infancia, una concepción deformada de la ciencia y los científicos idéntica a la que priva en las metrópolis capitalistas. Concepción que observamos en la inmensa mayoría de los estudiantes de ciencias, y que persiste aunque en formas más sutiles y disfrazadas, en la labor profesional de nuestros científicos.
 
No es necesario un examen demasiado minucioso para extraer algunas premisas sobre las que se basa esta concepción mistificada y no sería ocioso mencionarlas:
 
a) La ciencia es la vía única, o por lo menos la más directa, por la cual el hombre busca y alcanza la objetividad y la verdad del mundo que lo rodea. Además, es la expresión más sublime de la inteligencia humana; por consiguiente es perfectamente lícito identificar el conocimiento científico como el más avanzado y el único realmente objetivo y verdadero.
 
b) Esta objetividad intrínseca al conocimiento científico, le confiere la cualidad especial de ser el único realmente al margen de opiniones subjetivas de tipo político o ideológico. Es por esto que la ciencia, por lo menos en lo que atañe a la investigación teórica “pura”, no es responsable de la buena o mala aplicación que la política o la ideología hace de sus descubrimientos.
 
c) Por el contrario la ciencia, como fiel reflejo de la realidad, capacita al hombre para dominar a la naturaleza, le proporciona el conocimiento para poder transformarla y mejorar así sus condiciones de vida. De esta manera el progreso científico asegura el progreso humano, pues aunque en principio se haga mal uso de los conocimientos, tarde o temprano esto se traduce en beneficios para la humanidad.
 
d) A medida que el conocimiento científico se extiende a más áreas y profundiza en ellas, el hombre avanza en su comprensión del mundo. Por lo tanto, todo lo existente puede y aspira a ser explicado científicamente.
 
e) La ciencia es muy difícil (todo parece indicar que lo es), por lo que sólo puede ser comprendida y realizada por expertos superdotados (los científicos) cuya inteligencia, abnegación e interés por la verdad, los convierte en auténticos superhombres.
 
f) Los científicos, como paladines de la objetividad, participan de gran parte de las cualidades de la ciencia. Además de objetivos son neutrales, progresistas y hasta sabelotodo (la opinión de un sabio tiene autoridad y debe tomarse en cuenta porque seguramente sabe lo que dice).
 
Premisas como éstas son aceptadas por profesores y especialistas de la ciencia, con una confianza tal, que asemeja mucho a la fe religiosa. En premisas de este tipo fundamentan multitud de jóvenes su deseo de estudiar ciencias, y muchos científicos dan sentido a su actividad fundados, conscientemente o no, en esta concepción.
 
Para los científicos de los países capitalistas avanzados no debe ser excesivamente embarazoso mantener esta imagen tan optimista de sí mismos. Sin embargo en países como el nuestro, donde la ciencia no parece tomarse muy en serio ni aun por los pocos que la practican, la imagen sobrevaluada se mantiene íntegramente pero aunada a un sentimiento de inconformidad en los científicos que muchas veces raya en la frustración. Inconformidad contra el sistema socioeconómico en que están inmersos, que no comprende la importancia de la actividad científica, o que la olvida por satisfacer los intereses de los grupos dominantes. Inconformidad que “radicaliza” a muchos profesionales de la ciencia y los convierte de hecho en profesionales de la “crítica contra el Estado”. Cabría cuestionar qué tan auténtico es el deseo manifestado a menudo por nuestros científicos de que su ciencia sea verdaderamente una actividad vinculada con los problemas nacionales y los procesos de lucha de clases. Cabría preguntarse hasta qué punto para el científico provinciano radicalizado, la ciencia ha dejado de ser una obra mística, una búsqueda prometeica de la verdad.
 
Rasgos ideológicos de la ciencia provinciana
 
Las fantasías del estudiante
 
Cuando se tiene la curiosidad de indagar qué es lo que piensa el estudiante de ciencias de primer ingreso sobre su futura actividad, no es difícil constatar la versión mistificada que he mencionado. Por lo menos el estudiante primerizo, conserva casi intacta la concepción deformada que le ha sido impuesta y sinceramente la manifiesta sin sentimientos de culpa.
 
Para cualquier estudiante novicio común la palabra ciencia encierra un gran contenido esotérico; detrás de ella parece ocultarse toda una gama de misterios por descubrir. Es la ciencia una bella selva virgen, preñada de tesoros naturales dispuestos a entregarse al osado explorador que sea lo suficientemente talentoso, hábil y esforzado como para llegar hasta ellos. La actitud inicial de este aspirante a explorador tiene mucho de visceral y de romántico. Para él, la ciencia es todo un reto y una aventura. Siente que el camino que conduce a los descubrimientos científicos está lleno de obstáculos, que es tortuoso, difícil y que exige a todo el que pretende aventurarse, además de una disposición para la lucha, una preparación previa que no todos poseen. Tal vez él, en lo particular, no disponga de este entrenamiento, sin embargo piensa, quizá podría suplir esta carencia con dedicación y una cierta dosis de talento (pues después de todo no se hubiera atrevido a hollar el intrincado sendero de la ciencia, si no se supiera dotado de una suficiente cantidad de talento natural).
 
No cabe duda, la ciencia se le presenta como un desafío. Su imagen mágica casi lo obliga a tomarla como una manera ideal para probar sus fuerzas. Pero además de esto la ciencia es un compromiso, consigo mismo y con lo demás. Sabe sin duda de los logros de la ciencia y la tecnología, y posiblemente desea contribuir a la implantación de estos avances en nuestro país. El aspirante a científico presiente que el camino será escabroso y arduo; sin embargo el puro placer estético que le reportará el internarse en él, hice que por sí solo valga la pena el intento. Porque este romántico se asemeja a muchos fundadores de la ciencia en nuestro país y a muchos de sus continuadores, por lo menos en cuanto a la actitud apasionada por la Verdad y la Belleza. Sí, hasta cierta punto todavía conserva algo de la antigua capacidad de maravillarse por contemplar al Universo a la manera pitagórica.
 
Pero sus sueños de aspirante poco tienen que ver con la realidad objetiva y muy probablemente, más tarde o más temprano, ocurrirá un enfrentamiento entre sus fantasías y su nuevo ambiente. Como es claro, al principio de sus estudios, tendrá que pasar por algunas “pruebas” de aclimatamiento en la Facultad. Constatará entonces que para estudiar ciencias con éxito, se requiere empezar por reformar el ritmo de trabajo y los hábitos de estudio a los que estaba acostumbrado. Verá que no le caerá mal unirse a otros compañeros y hacerse de un equipo de trabajo. Empezará a agarrarle el modo a los profesores y posiblemente hasta descubra la infalible técnica, nunca explicitada, que conduce a la MB. Obviamente su capacidad de adaptación dependerá de que reúna ciertas ventajas socioeconómicas, como por ejemplo, la de ser estudiante de tiempo completo, o la de disponer de una suficiente dotación de libros. No obstante, aunque nuestro estudiante logre salir avante en el medio pre científico de la Facultad, no dejará por esto de percibir una especie de desorientación en lo referente a sus nuevos conocimientos. Antes bien todo lo contrario. Parecerá que mientras más absorto esté en sus labores académicas menos enterado estará en cuanto a los objetivos de éstas. Por ejemplo algún día un amigo lo incomodará cuando llegue a decirle inocentemente: “Oye, fíjate que mi televisión no enciende y como oí que estabas estudiando electrónica, supuse que podrías arreglarla”; o algún desconocido lo pondría en apuros cuando enterado de que estudia física o matemáticas le pregunte taimadamente: “¿Ah, si? Qué bien. Oye, ¿y en dónde piensas trabajar?” No le será sencillo no parecer pedante al explicar que él, sí estudia electrónica, pero no exactamente al nivel de esa que sirve para reparar televisiones, sino a un nivel pues… más teórico… Ni tampoco sonará muy convincente su explicación de que los físicas o matemáticos trabajan investigando en institutos o… dando clases en universidades o…
 
Comenzará entonces a dudar de que verdaderamente para alguien en este país, tenga un significado concreto esa imagen de la ciencia, vanguardia del progreso humano, como panacea de todos las problemas. Por lo menos la ciencia que le muestran en sus cursos no parece tener mucho que ver con asuntos tecnológicos. Pero ni esto último podría asegurar, ya que en realidad no sabe si la ciencia que día con día aprende, sirve para algo, o en dónde podía servir en este país. No será extraño que paulatinamente cunda en el estudiante una cierta decepción y vaya perdiendo aquella incipiente disposición para contribuir a resolver como científico los problemas nacionales. Empezará a manifestar opiniones resignadas, como las que en un país atrasado y dependiente como este es normal que a la ciencia no se le tome en cuenta, que es poco lo que pueden hacer los científicos, aislados como están, para cambiar una situación que compete a toda la sociedad. Sentirá quizá que los científicos son incomprendidos.
 
Pero no obstante, siempre habrá forma de compensar el desencanto producido por la indiferencia del mundo. Después de todo aún es posible encontrar satisfacciones en el medio científico. Claro está que las esperanzas serán mayores para aquel estudiante que haya sido capaz de lograr una vida académica exitosa, que en nuestro ámbito se mide básicamente por el buen promedio y las buenas relaciones. Estos dos requisitos son fundamentales para sus posibilidades de desarrollo (becas o ayudantías). Además queda en pie una cierta probabilidad de que cuando llegue a ser científico, indague en los misterios del Universo, posea conocimientos verdaderos a la mayoría de los hombres y contribuya a ampliarlos. Esto no deja de ser un futuro atractivo para un amante del saber.
 
Más bien sucede en bastantes casos, que el estudiante no logra la suficiente integración al medio. El ambiente resulta definitivamente hostil para aquellos que no entran dentro del esquema para el cual están diseñados programa y ritmo de estudios. Los criterios de evaluación académica reflejan ya el modelo de profesionista que se desea formar. Requisitos como los exigidos, por ejemplo, para el otorgamiento de becas, referentes a la velocidad de la carrera, el promedio, los trabajos de investigación, etc., están evidentemente diseñados para “buenos” estudiantes de tiempo completo. Mediante la concesión de prerrogativas como ésta, a estudiantes que paradójicamente en la mayoría de los casos no las necesitan, se contribuye por una parte a la creación de una élite: los “buenos estudiantes”, a quienes se va preparando no sólo académica sino ideológicamente para jugar un papel políticamente inofensivo y por otra, se va relegando y hacienda a un lado a estudiantes que por sus condiciones de clase podría esperarse que dieran otro sentido a su actividad profesional. De hecho estos últimos, aún en los pocos casos en que consiguen terminar sus estudios, se ven obligados a competir en desventaja con los estudiantes privilegiados, para quienes están destinadas las cada vez más reducidas ofertas de trabajo en el medio.
 
No es raro entonces que esta élite, a quien se facilita en mayor o menor grado la adquisición de un “alto nivel académico” (previamente definido por los parámetros propios del sistema), no pueda o no quiera como profesionista salirse del esquema ideológico que lo ha formado y favorecido.
 
Las fantasías del hombre de ciencia
 
Es bien sabido que la jerarquía de valores en los países avanzados, coloca a la llamada investigación pura o fundamental en el pedestal más alto y en consecuencia se considera a ésta como realizada por los sabios más capaces. En un plano intermedio se ubicaría la investigación aplicada y en el inferior a la enseñanza.
 
En nuestro país esta jerarquía de valores es la reconocida por los científicos, aunque no siempre abiertamente. Es así que desde la época estudiantil se sueña con ser teórico (pues por los costos, la experimentación de frontera en México es impensable). Como profesionistas la ilusión se logra hacer realidad sólo en cierta medida.
 
Tal posición la ejemplifica muy bien la física, en donde las áreas de investigación más socorridas, las de más tradición o las más desarrolladas son por lo regular las dotadas de mayor contenido místico en la mente popular: la Astronomía, la Mecánica Cuántica, la Física de Partículas Elementales, etc., siempre con un enfoque altamente teórico y totalmente apartado de la aplicación técnica.
 
Dado que la investigación auténticamente fundamental (descubrimiento de leyes o fenómenos desconocidos, realización de experiencias o elaboración de teorías realmente nuevas) es en todo el mundo escasa, el científico nacional se contenta con producir trabajos que, siguiendo este criterio, podrían clasificarse como de segundo orden dentro de la investigación pura, como por ejemplo la utilización de las teorías nuevas en la explicación de efectos conocidos experimentalmente o explicados anteriormente por otras teorías.
 
Pero esta inclinación por la teorización se observa incluso en aquellas áreas de las que se esperaría otro enfoque, como la Física de Medios Continuos, la Termodinámica, etc. Y lo que es más revelador, aún en los casos de investigación aplicada en que se busca una vinculación con la tecnología, esto se hace en la inmensa mayoría de los casos sin considerar seriamente las posibilidades reales presentes y futuras del país, como ha sucedido con la investigación en energéticos, inclinada abrumadoramente hacia las fuentes de energía no renovables y en especial a la energía nuclear.
 
La responsabilidad de los científicos nacionales en el tipo de ciencia que hacen es, insoslayable. Es cierto que en los países avanzados la ciencia responde a programas bien definidos cuyos objetivos proveen una aplicación a mediano o largo plazo, exigiendo una rentabilidad mínima por parte de los patrocinadores. Sin embargo, las mismas características de la institución científica en México que provocan que permanezca casi ignorada y poco vigilada por el Estado, permiten una cierta libertad de acción para el científico mexicano. Me refiero concretamente al hecho de que para aquellos científicos que gozan de un trabajo estable, los temas a investigar son casi una cuestión de gusto. Esta situación aumenta la responsabilidad de nuestros científicos en cuanto al aislamiento de su labor profesional.
 
A pesar de lo anterior, lejos de enfrentarse al sistema comprometiendo su actitud, el científico mexicano busca con su actitud pasiva perpetuar el estado de cosas y conservar así sus privilegios. Es así que a los jóvenes investigadores y estudiantes avanzados se les coloca en la disyuntiva de aceptar las reglas del juego o condenarse a un posible desempleo. Desde que comienza su formación en la Facultad se les prepara ideológicamente para la competencia con los demás; para que acepten entrar a la pugna por una plaza en algún instituto o en la Facultad, “pegándose” a algún profesor (el que prometa más) con un empleo inestable y un salario inseguro y raquítico, muchas veces hacienda méritos con las labores de chicharito más diversas. Deberá ajustarse íntegramente a las normas que se le impongan si es que aspira a ser tomado en cuenta en las promociones.
 
Todo esto forma la actitud acrítica y despolitizada en el nuevo profesionista y es una de las causas de que, una ves lograda la ansiada estabilidad en el empleo, prefiera no complicarse más la vida y continué con el modo tradicional de hacer ciencia. Algunos, claro está, procurarán la alta especialización en el campo en el campo en el que trabajan. Enarbolando la bandera del conocimiento puro, publicarán el mayor número de artículos posible tratando de seguir las modas y el ritmo de la ciencia internacional; entrarán a la lucha por ascender en la jerarquía y el prestigio. Otros menos impetuosos, tal vez frustrados en sus aspiraciones mesiánicas, se contentaran con llevar la vida cómoda que les garantiza el tener un oficio seguro, bien pagado para la cantidad de trabajo, más o menos interesante, sin grandes exigencias de rendimiento, etc. y se limitarán a publicar artículos de vez en cuando y de lo que sea para completar el currículum. Tanto unos como otros forman una élite, ambos tipos de hombres de ciencia, con su actitud tibia, egoísta y acomodaticia defienden y comparten la ideología de los que mistifican a la ciencia. Ambos aceptan que la ciencia es una actividad por encima de otras, libre de responsabilidades sociales.
 
Esta jerarquización falsa del trabajo científico, este desprecio que el científico nacional siente por la aplicación concreta, en gran medida es causa de que la práctica científica no tenga otra finalidad, que la de mediatizar la opinión pública en favor de las clases en el poder.
 
El científico provinciano acepta dócilmente todos los criterios de valorización que se dictan; ajusta su labor a ellos rehusándose a hacer el “trabajo sucio” de la investigación comprometida socialmente. Se niega también a analizar a fondo las implicaciones de sus actos como profesional de la ciencia y representa bien el papel que se le asigna. Incluso se da el lujo de apropiarse de este papel y sobrevalorar su actuación; actuar como heraldo del poder y promulgar como neutra su actividad; vivir el rol del sabio experto e ignorar el mundo que le rodea.
 
Las fantasías “progresistas”
 
Es necesario subrayar que la anterior postura no es propia exclusivamente de los científicos tradicionalistas o “de derecha”. Por el contrario esta postura clasista es auténticamente una marca distintiva del científico provinciano: hasta de muchos de aquéllos que hablan con prolijidad de hacer una ciencia para el pueblo, que incida en los problemas del país. Hay en nuestro medio muchos científicos “críticos del sistema” que se denominan mutuamente “progresistas” y que hablan y escriben sobre infundir en las nuevas generaciones una concepción más realista de la ciencia y que, sin embargo, conservan intacto y oculto en el centro de su corazón aquel viejo gustito romántico por el conocimiento per se. Y aunque son izquierdistas en su decir, no lo son tanto en su quehacer. Su izquierdismo no va más allá de una mera declaración de principios. En consecuencia, se niegan rotundamente a cuestionar su propia práctica y continúan aferrándose con amor fetichista a su campo de investigación; respetando a pie juntillas las jerarquías entre ellos y sus ayudantes, técnicos y alumnos; impartiendo arcaicos cursos de esoterismo científico. Pasan por alto, haciendo gala por cierto de un rigor muy poco científico, que es en la practica donde el hombre demuestra la realidad y el poderío de su pensamiento, que toda actuación revolucionaria es práctico-crítica, que de lo que se trata no es de dar nuevas interpretaciones del mundo sino transformarlo. Secretamente continúan anhelando satisfacer su narcisismo mediante reconocimientos y canongías. Este tipo de científico también es elitista, acrítico, autista y acomodaticio. Su búsqueda del conocimiento per se tan sólo enmascara su afán de reconocimiento personal.
 
Conclusiones
 
El científico nacional acepta sumisamente su dependencia de las metrópolis, busca ser reconocido por los metropolitanos y quiere estar a su altura. Por supuesto, el único instrumento de que dispone para logarlo es su práctica profesional, y elabora una ciencia que, aunque provinciana, se parece a la de las metrópolis. Su ciencia provinciana, contemplativa, lo ayuda a alejarse de la realidad en que vive y de la que no quiere saber nada. Con esto queda contento, no pretende más. Cuando se le interpela o cuando la conciencia le molesta, argumenta que su desvinculación del mundo es un problema institucional, de toda la sociedad y que es demasiado simplista pensar que un individuo o grupo aislado puede hacer algo efectivo, pero que es necesario hacer algo por concientizar a las nuevas generaciones. Fiel a su papel de experto se aventura a proponer posibles soluciones “de izquierda”. Pero su progresismo tiene alcances cortos, su crítica es miope y no alcanza, siquiera en la apariencia, el nivel de una autocrítica sincera. Ignora con demasiada ligereza aquel lema de la revolución cultural china: Ser rojo primero, experto después. Las florecitas rojas que trata de plantar en la ideología de las nuevas generaciones no son rojas, no son lo que aparentan; no viven porque carecen de realidad, son sólo fantasías.
 
Al científico provinciano le gusta la ficción. Su progresismo es ilusorio y vacío como su misma ciencia. Ambos no son más que una justificación sofisticada. Con un espíritu de clase, elitista por naturaleza, se encierra en su torre de marfil a atesorar avaramente conocimientos místicos. Su romanticismo es una herramienta útil y una manifestación más de la opresión capitalista. Su contacto con las nuevas generaciones, lejos de orientarlas hacía un compromiso con las masas, refuerza su concepción clasista. Su inconsecuencia lo descalifica. Al negarse a radicalizar su crítica, a extenderla a su propia practica, el científico provinciano y su ciencia contemplativa, se convierten en un obstáculo que habrá que derribar en la lucha contra la dicotomía falsa de metrópoli-provincia.
 
Lamentablemente hay poco avance en este sentido; hay pocos científicos consecuentes y poca ciencia comprometida. El primer paso hacia el cambio es interno. No será posible lograr éxitos sustanciales, si la lucha no se apuntala en la autocrítica de los científicos y se lleva a la práctica en su ciencia.
 
La ciencia no es una actividad aislada del mundo. Una ciencia que ignora su entorno es un simulacro, es intangible, se deshumaniza y pierde realidad. Su terreno es el mismo que el de los mitos.
 
En la búsqueda de alternativas
 
Si bien el propósito de este trabajo no es precisamente dar alternativas concretas, pues éstas deben emanar por necesidad de un análisis mucho más profundo y amplio que éste, producto de un esfuerzo colectivo, es preciso remarcar el hecho de que cualquier cambio hacia la creación de un nuevo tipo de ciencia, integrada con los problemas nacionales, requiere de un cambio ideológico del científico. Es decir, una modificación de la concepción que el científico tiene con respecto a su propia actividad y al producto de ésta. Un cambio de actitud que le permita revisar continuamente el por qué y el para qué de ambas, el criterio que sigue en la valorización de sí mismo y de su trabajo, sus motivaciones e intereses personales. Sólo con base en un cambio ideológico interno se podrán esperar avances sustanciales y perdurables en el camino hacia una ciencia autónoma y vinculada a los intereses del pueblo.
 
Con lo anterior no se pretende afirmar que la ciencia puede aislarse del resto de las estructuras de la sociedad. Es claro que la actividad científica es tan sólo una parte de la estructura cultural de un país y que, hablando rigurosamente, sólo un cambio social de alcances generales puede llevar a la modificación profunda de dicha actividad. Sin embargo, este argumento no debería ser suficiente para eludir la responsabilidad social del científico sino que, por el contrario, debería impulsarlo a trabajar desde su propia práctica para favorecer la transformación de la sociedad.
 
En la búsqueda de tal objetivo cabría hacer algunas proposiciones de carácter general.
 
A. Es preciso impulsar la formación de organismos científicos cuya finalidad sea, en primer término, criticar sistemáticamente a la propuesta que coloca a la ciencia de los países avanzados como el ideal a seguir, y buscar alternativas que lleven hacia un nuevo tipo de ciencia ajustado a nuestra realidad. Tales organismos podrían tener como funciones primordiales las siguientes:
 
— Coordinar la actividad científica nacional, o por lo menos parte de ella, orientándola hacia nuevas ideas de investigación y hacia la resolución, aunque sea a nivel teórico de problemas concretos del país, dando prioridad a su importancia social y humana.
 
— Construir un sistema propio de valorización del trabajo científico mediante fundación de revistas, boletines informativos, etc.: evaluando la calidad de las publicaciones siempre en función de su alcance social, y no la cantidad de éstas.
 
— Buscar la interacción con científicos extranjeros, principalmente de países subdesarrollados, mediante el intercambio de información y experiencias; trabajando de ser posible en proyectos conjuntos.
 
— Buscar la interacción en proyectos conjuntos entre especialistas de distintos campos de conocimiento.
 
— Impulsar la difusión de las propuestas generadas, en el conjunto de la sociedad.
 
— Ejercer presión a nivel político para estimular la realización práctica de las propuestas.
 
B. Es fundamental que la crítica a la concepción falsa de la ciencia se ejerza sistemáticamente en el ámbito de la enseñanza universitaria.
 
En este sentido es necesario modificar los planes de estudio tradicionales y enriquecerlos, instaurando como obligatorias materias de contenido social donde se discuta el papel ideológico y político de la actividad científica. También es preciso fomentar la creatividad e iniciativa de los estudiantes e implementar nuevos métodos de evaluación en función de estos parámetros.
 
Éstas son sólo algunas proposiciones generales tendientes a la gestación de una nueva tradición científica, más racional y más humana.
 
Sólo el fortalecimiento de una conciencia crítica en los científicos les permitirá negar y combatir desde su propia práctica, el papel de cómplices de la opresión que el poder les ha asignado. Solamente la autocrítica los impulsará a luchar por la creación de una ciencia independiente de concepciones alienantes, que limitan y frustran el papel revolucionario y liberador que le corresponde.
 
Bibliografía
 
La racionalización de la ciencia, Hilary Rose, Steven Rose (compiladores).
 
Economía política de la ciencia, Hilary Rose, Steven Rose (compiladores).
 
El silencio del saber, Carlos Álvarez y otros.
 
(Auto)crítica de la ciencia, Jean-Marc Lévy Leblond y Alain Jaubert, (compiladores).
 
Tesis sobre Feuerbach, Carlos Marx.
 
Introducción a Bachelard, Jean Lacroix.
 
La actividad científica en los países dependientes, Enrique V. Anda y Roberto Iglesias, Revista Mexicana de Física 30, No. 1.
 
     
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Eduardo González M.
Pasante de la carrera de Física, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México.

 
 
cómo citar este artículo
González M., Eduardo 1984. Para una (auto)crítica de la ciencia provinciana. Ciencias 6, octubre-diciembre, 44-51. [En línea]
     

 

       
 
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  R06B05

 
Plantas precolombinas de México
 
Jaime Jiménez R.
   
   
     
                     
                   
Tradicionalmente los mexicanos ignoramos las hazañas
tecnológicas de los antiguos mexicanos y tal vez las despreciamos; estas ideas erróneas pueden modificarse en cuanto conozcamos sus descubrimientos.
 
Los mexicanos antiguos descubrieron la agricultura y con ello el camino a la civilización; de esta innovación tecnológica sólo pueden enorgullecerse pocas regiones del planeta (por ejemplo Turquía, Irán, India y el extremo oriental de Asia) y por cierto ningún país europeo o de América del Norte.
 
En el Valle de Tehuacán es posible ver el cambio de hombres cazadores y recolectores a agricultores. Dicho proceso comenzó hace 5 mil años, con unas mazorcas del tamaño de un cigarrillo hasta las mazorcas del tamaño que conocemos (de maíces criollos) en la actualidad.
 
La transformación de una planta silvestre a una cultivada, sólo la han llevado a la práctica los grupos humanos que descubrieron la agricultura. Los científicos modernos con toda su dignidad y pretensión académica parten de plantas domésticas y nunca han producido, a pesar de sus premios Nobel, una planta cultivada de otra silvestre.
 
Podemos estar orgullosos de nuestros antepasados que domesticaron el maíz, la calabaza, el frijol y el chile y con ello construyeron muchas y diversas sociedades, de cuyas pirámides, ciudades y pinturas apenas conocemos un poco.
 
Es injusto señalar únicamente los cultivos mayores, pues domesticaron los amarantos, los nopales, los magueyes, el huahuzontle, el chayote, el chilacayote, el jitomate, el tomate, la vainilla, el cacao, el algodón, posiblemente el tabaco, el aguacate, los pápalos, la flor de muerto, entre los más conocidos.
 
Vavilov dijo en alguna ocasión que en México el horno de la domesticación aún está encendido y, para confirmarlo solamente analicemos el manejo de los cultivos en lugares donde se preservan algunas prácticas tradicionales.
 
En principio para muchos campesinos no existen plantas perjudiciales dentro de sus cultivos, la mayoría de las “malas hierbas” del agrónomo tienen algún uso para aquéllos, de tal suerte que se promueve un desarrollo selectivo de plantas arvenses de manera sostenida, y esta posibilita a la larga la domesticación de diversas especies por ejemplo, Jaltomata spp. Pero basta visitar algún lugar donde se cultiva de modo tradicional el nopal, para darnos cuenta que muchas especies están en plena transición de planta silvestre a cultivada.
 
Un caso especial lo tenemos en Yucatán, donde están los únicos hombres en el país que son capaces de cultivar en regiones cálido­humedas, sin destruir los ecosistemas, originales (los hubo en Veracruz pero el “progreso” destruyó sus sistemas de cultivo). Queman y podan selectivamente las especies de la selva de tal modo que pueden cultivar algunos años un área determinada para sus necesidades alimenticias, la abandonan y después vuelven a podar los árboles seleccionados para regenerar la vegetación original de tal modo que pueden cultivar el mismo lugar después de 25 años, cuando el suelo, la vegetación y la fauna vuelven a recuperar su condición original. Lo notable de estos hombres es que conocen qué especie de árboles pueden recibir el tratamiento de poda y quema sin sufrir daño irreparable, los tipos de suelo y las especies que pueden cultivar en él. Además su sistema preserva la fauna silvestre pues existen grandes áreas sin cultivo permanente. Todos estos conocimientos son reminiscencias de una de las civilizaciones más importantes de mesoamérica, la maya.
 
El conocimiento tradicional es particularmente importante en las zonas de cultivo temporalero, dado que las variedades de maíz ahí existentes son producto de una selección de cientos o tal vez miles de años, y ese trabajo acumulado lo debemos aprovechar para incrementar racionalmente nuestros alimentos. Es patético ver que los híbridos sembrados en esas condiciones casi siempre fracasan, por ejemplo en la región de Chalco no usan el hibrido mejorado que surgió de materiales colectados en ese lugar, siguen utilizando con éxito la forma criolla u original. En el sur de Veracruz se obliga a los ejidatarios a sembrar híbridos mejorados, pero la humedad y el calor permiten el desarrollo permanente de insectos y hongos que acaban casi siempre con gran parte de la cosecha, en cambio sus variedades originales resisten mejor, aunque su productividad sea inferior. Algo similar pasa en Xochipala, Guerrero donde durante varios años nuestros agrónomos dejaron sin cosecha a los pobladores, pues sólo dieron créditos a quieres sembraron variedades híbridas que se desarrollan muy bien cuando llueve suficiente, pero dio la casualidad que varios años no llovió lo necesario. Algunos pobladores más previsores sembraron su variedad original que da frutos con poca lluvia, aunque en menor cantidad que el potencial de maíz híbrido.
 
No es posible recomendar que las técnicas modernas desplacen de modo mecánico e inmediato los conocimientos tradicionales, es necesario partir de ellos e incorporar las técnicas modernas cuando efectivamente sean necesarias.
 
Esta pequeña muestra reivindica a nuestros antepasados y a nuestros campesinos actuales: puesto que desde esta perspectiva no fueron ni son “indios ignorantes”.
 
  articulos  

 

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cómo citar este artículo
Jiménez, Jaime 1984. Plantas precolombinas de México. Ciencias 6, octubre-diciembre, 36-37. [En línea]
     
 
     

 

       
 
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  R06B011

 
Problemas y acertijos
 
Nota de los editores
   
   
     
                     
                   
1. La luz eléctrica se apagó inesperadamente en el
apartamento: se fundió el cortacircuitos. Yo encendí dos velas que tenía previstas en la mesa del escritorio, y seguí trabajando a su luz hasta que repararon la avería.
 
Al día siguiente fue necesario determinar cuánto tiempo estuvo sin corriente el apartamento. Yo no me di cuenta de qué hora era cuando se apagó la luz ni de a qué hora se volvió a encender. Sólo recordaba que las dos velas eran igual de largas, pero de grosor distinto: la más gruesa era de las que se consumen por completo en 5 horas, y la otra, de las que duran 4 horas.
 
A ambas las encendí por primera vez. Los cabos de las velas no los encontré, los habían tirado.
 
— Eran tan pequeños —me dijeron— que no valía la pena guardarlos.
 
— Pero, ¿no recuerdan cómo eran de largos?
 
— Eran distintos. Uno era cuatro veces más largo que el otro.
 
Esto fue todo lo que pude saber. Tuve que limitarme a estos datos para calcular el tiempo durante el cual estuvieron encendidas las velas.
¿Cómo resolvería usted esta dificultad?
 
2. Distribuir los números de 1 al 16 de tal manera que la suma de los números en cualquier lado sea 34, y la de los vértices de cada cuadro sea también 34.
 
3. Este viejo problema popular parece, a primera vista, absurdo por completo, ya que en él se habla de la venta de medio huevo. Sin embargo, puede resolverse perfectamente.
 
Una campesina llegó al mercado a vender huevos. La primera clienta compró la mitad de todos los huevos más medio huevo. La segunda clienta adquirió la mitad de los huevos que le quedaban más medio huevo. La tercera clienta solo compró un huevo. Con esto terminó la venta., porque la campesina no tenía más huevos.
 
¿Cuántos huevos trajo al mercado?
 
4. Un truco muy común de los magos consiste en coser un huevo en un cucurucho de papel. Se coloca un huevo dentro del cucurucho, se añade agua y se expone a la flama de un mechero. Al cabo de un rato el huevo está cocido. ¿Cómo es posible esto?
 
5. En el laboratorio de óptica el maestro afirmó “…como pueden ver, este aparato carece de color”. ¿De qué color es el aparto?
 
6. ¿Se puede hervir agua con agua hirviendo? ¿Con agua fría o hielo?
 
Respuestas al número anterior
 
1. “Un globo aerostático…”
Esta respuesta al parecer trivial, no lo es tanto. Si es arrastrado hacia el norte, las banderas también tenderían al norte, en cambio si tiene movimiento propio y avanza hacia el norte, las banderas tenderán hacia el sur.
 
2. “La rueda de un automóvil…”
El aire que hay dentro del neumático se mueve, desde el punto donde se comprime éste, en ambos sentidos, hacia adelante y hacia atrás.
 
3. “Los trece ratones…”
El gato debe comerse primero al ratón que está mirando, es decir, al sexto a partir del blanco. Empiece a contar desde ese ratón, siguiendo la circunferencia, y tache cada decimotercero; se convencerá de que el ratón blanco es el último que tacha.
 
4. “A un almacén llevaron seis barriles…”
El primer cliente compró un barril de 15 litros y otro de 18. El segundo, uno de 16 litros, otro de 19 y otro de 31. En efecto, 15 + 18 = 33 y 16 + 19 + 31 = 66, es decir, el segundo profesor compró dos veces más cerveza que el primero (¡vaya fiesta que tuvieron!). Queda por vender el barril de 20 litros.
 
5. “Dos pastores decidieron hacer tortillas…”
La mayoría de los que intentan resolver este problema responden, que el que echó 200 g. debe recibir 20 pesos y el que echó 300 g. 30 pesos. Pero ese reparto carece de fundamento. Hay que razonar así, los 50 pesos deben considerarse como la parte a pagar de un comensal. Como los comensales fueron tres, el precio de las tortillas (500 g. de harina) es igual a 150 pesos. El que echó los 200 g. aportó, expresándolo en dinero, 60 pesos (ya que los 100 g. cuestan 150 / 5 igual a 30 pesos), y comió un valor de 50 pesos, por lo tanto, habrá que darle 60 – 50 igual a 10 pesos. El que aportó los 300 g. (es decir el equivalente a 90 pesos en dinero) deberá recibir 90 – 30 igual a 40 pesos. Así pues, de los 50 pesos, a uno le corresponde 10 y a otro 40 pesos.
 
  articulos  

 

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cómo citar este artículo
Nota de los editores 1984. Problemas y acertijos. Ciencias 6, octubre-diciembre, 62-63. [En línea]
     
 
     
R06Articulos2   menu2
   
   
Luis V. Henestrosa
     
               
               
La física clásica presupone en gran medida la
estabilidad y permanencia de los sistemas, pero tales calificativos se aplican solo a factores muy limitados de la realidad: esta última está sujeta a procesos evolutivos que la conducen a una gran diversificación y complejidad. La idea de evolución fue introducida en la física a través de la segunda ley de la termodinámica por Clausius. De acuerdo a esta ley, un sistema aislado tiende en el tiempo al estado de entropía máxima. Sin embargo, cuando los sistemas están lejos de tal estado, pueden mostrar un comportamiento muy variado.
 
Es el propósito de este artículo el describir algunos sistemas (químicos) que exhiben tal complejidad. Los sistemas químicos han merecido mucho estudio ya que la razón de reacción es generalmente una función no lineal de sus variables.
 
Como resultado de esto, una mezcla reaccionante es descrita por ecuaciones no lineales que tienen en general más de una solución, y el sistema puede evolucionar hacia una nueva estructura. Estas nuevas estructuras son radicalmente diferentes de las “estructuras de equilibrio” tomo por ejemplo los líquidos o cristales estudiados por la termodinámica clásica.
 
Sistemas químicos
 
Un sistema químico puede representarse por un conjunto de expresiones estequiométricas y leyes de reacción. Para aclarar estas ideas consideremos el siguiente tipo de reacción química: una molécula de la clase A reacciona con una de la clase X para producir una molécula X adicional (este proceso se llama autocatalítico). Tomando en cuenta también el proceso inverso tenemos el esquema siguiente:

ecuación...     (1)

donde k1, k'1 son las llamadas constantes de reacción. Si suponemos además que la molécula X puede convertirse en una molécula C por interacción con la molécula B:

ecuación...     (2)

Denotemos además a las concentraciones de las moléculas A, X, B y C por a, n, b, c, respectivamente. Queremos estudiar ahora el comportamiento temporal de la concentración n (manteniéndose las demás concentraciones constantes). Para deducir una ecuación del cambio en n nos fijamos precisamente en su tasa de producción. De acuerdo a la cinética química, en la reacción (1) el número de moléculas X producidas por segundo es proporcional a la concentración a de moléculas A y a la concentración n/6 de moléculas X, y el factor de proporcionalidad es precisamente k1. Así, la tasa de producción es ank1, y para el proceso completo se tiene:
 
r1 = k1an k'1n2
 
Análogamente, para la reacción (2) la tasa de producción es
 
r2 = k2an k'2c
 
en donde el signo menos indica la disminución de la concentración n. Tomando los dos procesos (1) y (2) juntos, tenemos que la variación temporal total de n, o sea dn / dt, está dada por

ecuación...     (3)

Si además supusiéramos que hay difusión de las moléculas, tendríamos que agregar al lado derecho de (3) el término correspondiente.
 
Si tenemos un sistema más complicado de reacciones químicas (ni componentes), la ecuación análoga a (3) será

ecuación...     (4)

en donde fi describe el cambio en concentración por la i-ésima reacción química y el segundo término es el correspondiente a la difusión. La expresión (4) constituye un sistema de ecuaciones diferenciales parciales no lineales.
 
Ahora bien, podemos distinguir básicamente dos clases de procesos químicos:
 
1) Se ponen juntos varios reactivos y estudiamos cómo se desarrolla el proceso. Termodinámicamente sólo analizamos aquí los productos finales y la dirección del proceso.
 
2) Se añaden reactivos continuamente al reactor en donde se producen continuamente nuevas especies químicas; además se remueven los productos de tal materia que tengamos condiciones estacionarias (el ejemplo expuesto anteriormente pertenece a este tipo). Estos procesos solo pueden mantenerse bajo condiciones alejadas del equilibrio termodinámico.
 
La gran diferencia entre los procesos 1) y 2), o sea entre sistemas en equilibrio y aquellos que están sujetos a flujos continuos de materia o energía, es su comportamiento bajo una inversión en el tiempo. En el equilibrio cada flujo en una dirección se compensa por un flujo inverso: tenernos condiciones de “balance detallado”, y el sistema es invariante en el tiempo. En el segundo caso tenemos un “rompimiento de simetría” y el sistema puede ser conducido lejos de la situación de equilibrio.
 
Cerca del equilibrio algunos sistemas de reacciones químicas son estables, o sea que cualquier perturbación que sufran no los aleja indefinidamente del estado de equilibrio. Sin embargo, ciertos sistemas (como el autocatalítico visto antes) son inestables bajo perturbaciones pequeñas y les ocurren procesos nuevos, como la formación de estructuras espaciales o temporales.
 
La pregunta que impone hacerse es pues, ¿bajo qué condiciones pueden las reacciones químicas producir estructuras espaciales o temporales?
 
Explicaremos primero brevemente qué entendemos por una estructura. Para ello nada mejor que tomar un ejemplo bien conocido de la hidrodinámica: la inestabilidad de Bénard. Consideremos una capa de fluido calentada por abajo (véase la Fig. 1). Para diferencias de pequeñas temperaturas el calor se transporta por conducción y el fluido permanece en reposo. Cuando el gradiente de temperatura alcanza un valor crítico el fluido comienza a realizar un movimiento macroscópico: las partes calientes se expanden, se van hacia arriba, se enfrían y regresan abajo, esto es, hay convección. Este movimiento es muy regular y se forman cilindros (o hexágonos) y se dice en este caso que emerge una estructura espacial ordenada.
 
En las reacciones químicas el ejemplo más conocido en que se presenta una estructura espacio-temporal (oscilaciones en el tiempo, nacimiento de anillos) es la llamada reacción de Belousov-Zhabotinsky (B-Z). Se lleva a cabo básicamente por la oxidación en medio ácido de una sustancia orgánica. Por ejemplo, se mezclan las siguientes sustancias: Ce2(SO4)3 (Sulfato de Cesio III). KBrO3 (Bromato de Potasio), CH2(COOH)2, H2SO4 (Ácido Sulfúrico y un indicador: ferroína). Se coloca la mezcla en un tubo de ensaye y ocurren entonces oscilaciones temporales. La solución cambia de color periódicamente de rojo (que indica un exceso de Ce3+) a azul (que indica un exceso de Ce4+). Véase la fig. 2.
 
Podemos analizar la formación de estructuras de la manera siguiente: cuando un sistema se lleva lejos del equilibrio tiene lugar una bifurcación hacia otros estados estacionarios. Si nos fijamos de nuevo en la ecuación (4), vemos que el lado derecho depende en realidad de todo un conjunto de parámetros, llamémosles λ, que incluye las constantes de reacción, las de difusión, etc. Si para un valor de λ tenemos, una solución física aceptable (estable), decimos que la solución está en la llamada rama termodinámica. Ahora bien, a medida que vamos variando λ podemos llegar a ciertos valores críticos λc y entonces las soluciones en la rama termodinámica pueden ya no ser únicas y aún perder sus propiedades de estabilidad. En la vecindad de estos puntos críticos el sistema podría evolucionar a un nuevo régimen que exhiba orden espacial o temporal. Se dice entonces que en ciertos puntos críticos hay una bifurcación de la solución en la rama termodinámica (si el sistema fuera lineal esto no ocurriría, pues la solución sería única).
 
Si graficáramos la variable que observamos contra el parámetro que nos lleva al sistema fuera del equilibrio (podríamos llamarlo “parámetro de bombeo”) tendríamos un dibujo como el de la fig. 3, en donde se muestra que el sistema, al llegar al punto λc, puede irse por alguna rama. En el caso a) tenemos que tal transición es lisa, o sea la bifurcación emerge del estado anterior, mientras que en b) se tiene un cambio brusco. La reacción B-Z es del tipo mostrado en el inciso b).
 
Los fenómenos anteriores los podemos describir por medio de la teoría de bifurcaciones, que fue iniciada por Poincaré y desarrollada por Andronov y cuyo objetivo es desarrollar métodos que permitan lo siguiente: i) demostrar de manera rigurosa la existencia de la ramificación de soluciones en λc; ii) construir expresiones analíticas y convergentes para ciertas soluciones que emergen en el punto de bifurcación.
 
En ocasiones un diagrama de bifurcaciones puede ser muy complejo. Por ejemplo en la fig. 4 se muestra el diagrama de bifurcación del llamado modelo trimolecular o “Brusselator” (es un conjunto de reacciones químicas no lineales propuesto por Prigogine y Lefever en l968) que muestra todas las características que señalamos arriba. En ese diagrama podemos observar bifurcaciones secundarias de las soluciones estacionarias. Así, en la región supercrítica (o sea más allá de la primera bifurcación) el sistema exhibe una gran multiplicidad de soluciones.
 
Una herramienta matemática que se utiliza para analizar las oscilaciones temporales es la teoría de perturbaciones. Para darnos una idea de cómo se procede, analicemos el caso siguiente: consideremos el par de ecuaciones diferenciales acopladas
 
ecuación...     
ecuación...     (5)
 
La idea principal en teoría de perturbaciones consiste en suponer que podemos escribir y1 y y2 como

ecuación...     
ecuación...     (6)

en donde y1 y y2 son las soluciones estacionarias y x1, x2 las perturbaciones. Si desarrollamos (5) alrededor del estado estacionario, tendremos:
 
ecuación...     
ecuación...     
 
o, quedándonos con los términos lineales,

ecuación...     
ecuación...     (7)

en donde a = (f1/y1)0.
 
Este sistema puede escribirse en forma matricial como
 
ecuación...     
 
en donde
 
ecuación...     
 
La teoría de ecuaciones diferenciales nos dice que la solución puede hallarse resolviendo la ecuación de valores propios para A. En esos términos la ecuación (7) toma la forma
 
ecuación...     
 
en donde los valores propios ν están determinados por la condición
 
ecuación...     
 
Así, si z01, z02 son los valores iniciales, al tiempo t, tendremos

ecuación...     (8)

El análisis de estabilidad consiste entonces en examinar (8). Tendremos los siguientes casos importantes:
 
a) ν1 y ν2 son reales y ν1 < ν2 < 0. Tenemos la solución estable (la solución decae exponencialmente en el tiempo). Véase la fig. 5 a.
 
b) ν1 y ν2 son reales pero 0<  ν1 < ν2. Tenemos el caso inestable. Una solución desplazada del estado estacionario se alejará de ella exponencialmente. Véase la fig. 5 b.
 
c)  ν1 y ν2 son imaginarios puros, o sea de la forma  ν1 = iβ,
ν2 = - iβ. La solución oscila en este caso alrededor del estado estacionario (estabilidad marginal). Véase la fig. 5 c.
 
d) ν1 y ν2 son complejos, ν1 = α + iβ, ν2 = α – iβ. Dependiendo de si α < 0 (α > 0) tendremos el caso estable (inestable) en el cual la solución forma espirales hacia (alejándose de) el estado estacionario (llamado foco).
 
Estas ideas de estabilidad aplicadas al caso de reacciones químicas significan lo siguiente: a medida que se aleja la reacción del estado de equilibrio los valores propios (que como hemos visto gobiernan el decaimiento de la perturbación) son complejos. El sistema es aún estable si tales valores, propios son negativos. La existencia de partes imaginarias diferentes de cero es una indicación de que el sistema puede hacer una transición a un estado oscilatorio estable (es estable si la parte real de los valores propios es positivo). En el lenguaje matemático se habla de una “inestabilidad dura” en contraste con la “suave”, que es aquella en dónde la parte imaginaria es cero.
 
Fluctuaciones
 
Lo que hemos analizado anteriormente corresponde a una cinética “determinista”, pues tenemos ecuaciones macroscópicas (recordemos que tratábamos con concentraciones). Pero en realidad los sistemas que estudiamos consisten en un gran número de moléculas; obviamente no todas estas moléculas pueden estar en el mismo estado, y por tanto un sistema macroscópico genera “ruido” espontáneamente, o sea que se perturba a sí mismo. Es de esperarse que estas fluctuaciones o desviaciones del equilibrio tengan un papel muy importante cerca de una bifurcación. Así pues, tenernos que tornar en cuenta elementos estocásticos (probabilísticos) y necesitamos una descripción más fina que involucre a las fluctuaciones.
 
Cabe entonces señalar la formulación de la cinética química en términos estocásticos (5) que toma en cuenta a los procesos elementales que caracterizan al sistema. Para ello nos fijamos en el número de moléculas (en vez de la concentración) y cómo este número cambia en cada reacción. Como las reacciones individuales entre moléculas son sucesos aleatorios, X será una variable aleatoria, y entonces se determina la distribución de probabilidad de las fluctuaciones de X.
 
La teoría de fluctuaciones en equilibrio es muy conocida. La fórmula de Einstein para la distribución de probabilidad de las fluctuaciones nos expresa la probabilidad de un estado en términos de su entropía. La fórmula de Einstein conduce a una distribución de Poisson para las variables fluctuantes en sistemas ideales:
 
ecuación...
 
en donde [X] es el valor promedio del número X de moléculas. Sin embargo para reacciones químicas no lineales, como las que hemos analizado anteriormente, la situación cambia completamente. La distribución de probabilidad de las fluctuaciones depende del tamaño de ellas y de su alcance.
 
En realidad no hay necesidad de conocer la distribución de probabilidad completa. Las cantidades más importantes son las correlaciones [δXi(t) δXj(0)] alrededor de los estados estacionarios (δXi = Xi – [Xi]) y hay métodos establecidos para su cálculo. El resultado más importante es que cerca de un punto de bifurcación aparecen las correlaciones de largo alcance y el sistema tiene un comportamiento no-poissoniano. O sea, si τ es la razón de relajamiento químico (que mide el tiempo que tomo al sistema volver al equilibrio) y D la constante de difusión, la cantidad
ξ = √D/τ es el inverso de la longitud de correlación, y este parámetro diverge a medida que se acerca uno al punto crítico.
 
Conclusiones
 
A través de los ejemplos anteriores hemos tratado de mostrar el rico comportamiento que exhiben los sistemas de reacciones químicas cuando están en una situación alejada del equilibrio. El punto principal es que más allá de la inestabilidad de lo que llamamos la rama termodinámica podernos tener un nuevo tipo de organización, que nos relaciona el comportamiento espacio-temporal con la dinámica del proceso. Las estructuras nuevas que aparecen son radicalmente diferentes de las estructuras de equilibrio. Para ser mantenidas en esas condiciones —fuera de equilibrio— es necesario que haya un flujo suficiente de energía y materia. Gracias al estudio de fluctuaciones es posible demostrar que, en un sistema inicialmente en un estado homogéneo, emergen correlaciones de largo alcance entre las fluctuaciones macroscópicas en la vecindad de un punto crítico de una inestabilidad y le dan al sistema un comportamiento no-poissoniano. Estas correlaciones están caracterizadas por una “longitud de coherencia”, que es un parámetro intrínseco del sistema y que diverge a medida que se acerca uno al punto crítico.
 
 
Bibliografía
 
P. Bergé e Y. Pomeau, La Recherche, vol. 11, p. 422, 1980. Véase el artículo sobre polímeros de G. Martínez , Revista Ciencias No. 4, abril-junio, 1983.
 
M. Herschkowitz-Kaufman, C. R. Acad. Scie. Ser. C270, p. 1049, 1970.
 
P. Glansdorff e I. Prigogine, Thermodynamics of Structure, Stability and Fluctuations, Wiley & Sons, N.Y., 1971, este es un texto avanzado.
 
D. McQuarris, Stochastic Approach to Chemical Kinetics, en Suppl. Rev. Her. Appl. Prob., Methuen, Londres, 1967.
 
Un tratado más avanzado es:
 
G. Nicolis e I. Prigogine, Self-organization in non-equilibrium systems, Wiley & Sons, N.Y., 1977.
 
 
 
Referencias completas
 
Sobre entropía y procesos irreversibles:
 
F. Medina Nicolau, Rev. Contactos, ed. por la UAM, vol. I, No. 1, enero-marzo, 1984.
 
L. García-Colín, Introducción a la Termodinámica de Sistemas Abiertos, El Colegio Nacional, México, 1981.
 
Sobre sistemas de reacciones químicas en general y fluctuaciones:
 
H. B. Callen, Thermodynamics, Cap. 12 sobre Termodinámica Química y Cap. 15 sobre Fluctuaciones, Wiley & Sons, N.Y., 1960.
     
____________________________________________________________
     
Luis V. Henestrosa
Profesor de la División de Estudios de Posgrado, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México.

 
 
cómo citar este artículo
Henestrosa, Luis V. 1984. Reacciones químicas e inestabilidad. Ciencias 6, octubre-diciembre, 16-21. [En línea]
     

 

       
 
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R06B01
 
Un voto por la paz
 
Nota de los editores
   
   
     
                     
                   
Los científicos suelen afirmar que la ciencia es neutra e
incontaminada por la “ideología”. Esta es una cuestión que como tal podría ser discutida, pero frecuentemente se extiende la afirmación para implicar que, en consecuencia, los científicos, por el hecho de serlo, tampoco se contaminan con “ideología”, como si ésta y la actividad científica fuesen mutuamente excluyentes, forma cómoda de escudarse para justificar la falta de interés por los problemas sociales, económicos y políticos en los que todos estarnos inmersos y que necesariamente se dirimen en el terreno ideológico. Desde luego, hay científicos que manifiestan abiertamente sus posturas ante ese tipo de problemas. Vale mencionar el caso de George Wald, premio Nobel en Química, quien encabeza ahora una campaña con el lema “Un voto por la paz en Centroamérica” junto con Adolfo Pérez de Esquivel, premio Nobel de la Paz, ambos solidarios con los pueblos de Nicaragua y El Salvador, países en los que se lucha de diferentes maneras por consolidar o lograr, respectivamente, sociedades más justas en las que sus ciudadanos puedan desarrollar en paz toda su potencialidad humana y creativa.
 
Wald y Pérez de Esquivel no están solos en su compromiso. En México, hace unos meses, un grupo de científicos intelectuales formaron el Comité para la defensa de Centroamérica (CODECA) con el mismo espíritu solidario. El mismo Pérez de Esquivel es miembro del CODECA, junto con don Sergio Méndez Arceo y Noam Chomsky, este último lingüista notable y una de las personalidades que se opusieron al genocidio en Vietnam.
 
El pasado mes de septiembre, una delegación compuesta por siete miembros del CODECA visitarnos Managua y la zona de combate en Nueva Segovia, departamento nicaragüense que hace frontera con Honduras. Como resultado de nuestra visita, la que cumplimos con espíritu crítico, podemos atestiguar que en Nicaragua, pese al estado de guerra abierta auspiciada por el señor Reagan, existe libertad de expresión política, que la prende oposición también goza de libertad y que el proceso electoral nicaragüense es limpio y legítimo, aunque las fuerzas contrarevolucionarias traten de desvirtuar este proceso y sus resultados, los que legitimarían en forma democrática al Frente Sandinista y su revolución, que es la revolución del pueblo nicaragüense.
 
Los miembros del CODECA exhortamos a nuestros colegas a unírsenos en la campaña solidaria de la que también formamos parte.
 
¡UN VOTO POR LA PAZ EN CENTROAMERICA!
 
Dr. Julio Muñoz
 
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cómo citar este artículo Muñoz, Julio 1984. Un voto por la paz. Ciencias 6, octubre-diciembre, 5. [En línea]
     
 
     

 

       
 
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  R06B08

 
Venusinas
 
Pierre Versins
   
   
     
                     
                   
Las primeras llegaron al comenzar el mes de mayo. Eran tan
bellas que hicieron soñar a los hombres a lo largo de los días y a lo largo de las noches.
 
Poco se tardo en saber que no eran hurañas, y los hombres se transmitieron la nueva. Hacían el amor con tal refinamiento, que dejaron muy atrás el ardor de sus rivales terrestres. El número ya grande de solteras aumentó.
 
Y seguían cayendo del cielo, más deseables que nunca, eclipsando a la mujer más maravillosa. Sólo el amor contaba para los hombres, y ellas no envejecían.
 
Mucho tiempo paso antes de que se dieran cuenta que eran estériles.
 
Así que, cuando medio siglo más tarde sus robustos amantes llegaron de Venus, sólo quedaban en la tierra hombres decrépitos y mujeres ancianas.
 
Tuvieron con ellos muchos cuidados y los trataron sin brutalidad.
 
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cómo citar este artículo
Pierre, Versins 1984. Venusinas. Ciencias 6, octubre-diciembre, 60-61. [En línea]
     
 
     
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