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Publicado el 2 Febrero, 2017 por Toni Pradas en Ciencia
 
 

El año del póquer de ases

De todas las pisadas científicas de 2016, la revista Science invita a poner los ojos en las huellas más profundas

Por TONI PRADAS

Dos agujeros negros chocaron entre sí hace unos 1.300 millones de años. El cataclismo lanzó ondas gravitacionales en todas direcciones, hasta que llegaron a la Tierra recientemente y fueron captadas por sofisticados instrumentos. (Ilustración: NASA)

Dos agujeros negros chocaron entre sí hace unos 1.300 millones de años. El cataclismo lanzó ondas gravitacionales en todas direcciones, hasta que llegaron a la Tierra recientemente y fueron captadas por sofisticados instrumentos. (Ilustración: NASA)

No podía ser de otra manera: todos los reportes mundiales sobre la actividad científica más destacada en 2016, apuntaron con la uña del índice hacia la observación de las escurridizas ondas gravitacionales, señales antes imaginadas únicamente en los profundos pliegues cerebrales de Albert Einstein, ese genio amable y taciturno nacido bajo el signo de Piscis.

Por primera vez los científicos del Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales (LIGO, sus siglas en inglés), de Estados Unidos, las descubrieron –más bien, confirmaron la suposición hecha un siglo atrás – el 11 de febrero del año pasado, fecha que, por entonces, BOHEMIA catalogó como el Día Cero del Año Cero de la Nueva Era de la Física. A partir de ese instante, la humanidad posee otra herramienta para explorar el universo.

Como muchas otras publicaciones, la prestigiosa revista Science no dudó en ubicar el acontecimiento como el más importante entre las investigaciones del período. “Fue una elección bastante fácil. Hubo muchos avances importantes este año, pero la observación de las ondas gravitacionales confirma una predicción centenaria del propio Einstein”, explicó Adrian Cho, físico miembro de la redacción periodística de este medio, bitácora de las ciencias.

Y sí que es notorio. Hasta el mismísimo desgreñado alemán, violín al hombro, creía que era imposible observar estas vibraciones, pues serían demasiado minúsculas como para ser detectadas.

De manera que los físicos, como un afortunado jugador, tienen hoy en las manos su póquer de ases: Ya han podido sentir la radiación de las cuatro fuerzas de la naturaleza: el electromagnetismo, la fuerza nuclear débil, la fuerza nuclear fuerte y la gravedad.

Las elucubración de Einstein era un manojo de lógica. Los objetos con gran cantidad de masa podían, al girar, deformar el espacio-tiempo y provocar vibraciones, “ecos” muy suaves producidos por algunos de los fenómenos más violentos y exóticos del universo. Pero al ser liliputienses las ondas, somos sordos a sus susurros.

Hasta que el observatorio de interferometría láser borró el escarnio que el asunto constituía. Para conseguirlo, se utilizó una tecnología capaz de dejarnos boquiabiertos: dos detectores masivos, distantes 3 000 kilómetros uno del otro, que incluían espejos entre los que rebotaba un láser, y eran capaces de identificar variaciones equivalentes a una diezmilésima parte del diámetro de un átomo, la medición más precisa jamás lograda por un instrumento.

Las primeras ondas detectadas, las de febrero de 2016, eran el resultado de la fusión de dos agujeros negros, de 39 y 29 veces la masa del Sol. Cuatro meses después los sesudos confirmaron una segunda observación, aunque fue un fenómeno más débil.

Cabe en 40 palabras decirlo, pero sepa que a los experimentadores les tomó más de 40 años lograr que el proyecto funcionara, debido a las exigencias de una tecnología muy avanzada. Incluso no existía ninguna garantía de que alguna vez vieran una señal. Otros colegas del planeta ya ni siquiera se tomaban en serio el tema. Para ellos, tales ondas sencillamente no existían.

“Es uno de los experimentos más audaces que se ha hecho”, reconoció el doctor Cho, reconfortado por lo fácil que le fue al consejo editorial seleccionar el resultado más descollante del año pasado y que promete gravitar hacia sí un no lejano premio Nobel.

La casa del sol naciente

El recién hallado planeta Próxima b podría ser el primero fuera de nuestro Sistema Solar en recibir la visita de una sonda espacial terráquea. (Ilustración: NASA)

El recién hallado planeta Próxima b podría ser el primero fuera de nuestro Sistema Solar en recibir la visita de una sonda espacial terráquea. (Ilustración: NASA)

Si las ondas gravitacionales nos hablan del pasado, el descubrimiento de un exoplaneta que orbita alrededor de Próxima Centauri, la estrella más cercana a nuestro Sol (apenas unos 4,22 años luz), nos hace un guiño al futuro. Science no tuvo remilgos para ubicar el suceso entre los más trascendentales de 2016.

El planeta hallado tendría características similares a la Tierra (una masa 1.3 veces superior), por lo que clasifica como un buen candidato habitable, en tanto la corta distancia que guarda con Próxima Centauri permitiría la existencia de agua líquida.

A raíz de su proximidad, Próxima b –así nombraron al planeta–, podría ser el primero fuera de nuestro Sistema Solar en recibir la visita de una sonda espacial, razón por la cual su descubrimiento, el 24 de agosto pasado, generó tanto revuelo.

Sin embargo, falta mucho por saber todavía. Digamos que existen, según los investigadores, dos escenarios posibles para que Próxima b sea potencialmente habitable.

Si es pequeño –los investigadores evaluaron su radio mínimo en unos 5 990 kilómetros–, entonces es muy denso. Su núcleo sería metálico y tan grande, que formaría por sí solo los dos tercios del astro. El resto estaría compuesto de un manto rocoso y, por qué no, de un poco de agua. Se asemejaría entonces a Mercurio, el planeta del Sistema Solar más cercano a nuestro Sol.

El otro escenario posible es que Próxima b sea más grande, de un radio máximo de 8 920 kilómetros. Estaría entonces compuesto de 50 por ciento de rocas, rodeadas de otro 50 de agua. Todo ese líquido formaría un inmenso océano con 200 kilómetros de profundidad, y recubriría toda la superficie del planeta.

“En esos dos casos extremos, una fina atmósfera gaseosa podría englobar al planeta, como ocurre en la Tierra, volviendo a Próxima b potencialmente habitable”, precisó en un comunicado el equipo internacional dirigido por el Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS) francés y de la Universidad de Aix-Marsella, que efectuó las simulaciones detalladas.

La muerte de un ludópata

Otro avance que recibió los honores de Science nos hace viajar, como los antes mencionados, en el tiempo. Fue un gran paso en la ciencia que algunas personas pensaban no se vería hasta dentro de una década, pero fue posible en 2016.

El programa AlphaGo ha apabullado al campeón mundial del difícil juego asiático go, y se perfila como una nueva forma de inteligencia artificial con pensamiento “intuitivo”. (Foto: AP)

El programa AlphaGo ha apabullado al campeón mundial del difícil juego asiático go, y se perfila como una nueva forma de inteligencia artificial con pensamiento “intuitivo”. (Foto: AP)

Se trata de la victoria en cinco partidas de un programa informático de inteligencia artificial llamado AlphaGo, ante un rival humano, el surcoreano Lee Se-Dol, campeón mundial del milenario juego asiático de tablero estratégico go.

La victoria del programa AlphaGo, creado por DeepMind, supone un éxito para esta compañía de Google, la cual asegura haber creado una nueva forma de inteligencia artificial con pensamiento “intuitivo” que se podrá aplicar a otros campos de la sociedad.

Como se sabe, no es la primera vez que una máquina logra derrotar a una persona en un juego: Hace ya dos décadas, Deep Blue de IBM venció al campeón mundial Garri Kaspárov en ajedrez.

Pero sin duda, el nivel de “intuición” de AlphaGo es novedosísimo. Digamos que el pasatiempo, considerado de alta estrategia, se juega en una cuadrícula de líneas negras (usualmente de 19 filas por 19 columnas) y las fichas o “piedras”, negras y blancas, se colocan alternativamente en las 361 intersecciones de las líneas.

Un estudio publicado en la revista Nature señaló que AlphaGo aprendió de las jugadas de humanos y así reforzó su aprendizaje.

¿El planeta de los simios?

Se ha descubierto que los simios pueden “leer la mente”. Ahora falta que nos sorprendan leyendo documentos y periódicos. (Foto: El Universo.com)

Se ha descubierto que los simios pueden “leer la mente”. Ahora falta que nos sorprendan leyendo documentos y periódicos. (Foto: El Universo.com)

Si las máquinas hoy son más inteligentes, ¿por qué no podrían serlo los animales? Un estudio publicado en 2016 demostró que los simios tienen capacidades cognitivas que suelen asociarse solo a los humanos, como la habilidad para distinguir deseos, intenciones o el conocimiento de los demás, es decir, “leer la mente”.

Antropólogos de Estados Unidos y Japón desarrollaron esa investigación, la cual logró colarse entre las preferidas de Science en 2016. Tras analizar 19 chimpancés, 14 bonobos (también llamados chimpancés pigmeos) y siete orangutanes, demostraron que estas especies son más inteligentes de lo que sospechábamos.

Similares a los obtenidos con niños de dos años, fueron los resultados de estas pruebas que se inscriben como la primera vez que animales no humanos pasan un test de falsas creencias.

Espermatozoides “artificiales”

Científicos del Instituto Valenciano de Infertilidad (IVI) en colaboración con colegas de la universidad estadounidense de Standford, llevaron a cabo un estudio que fue publicado en la revista Scientific Reports, y que Science privilegió en su selecta lista anual.

Ellos consiguieron crear espermatozoides humanos a partir de células de la piel, que suponen un paso importante para resolver los problemas de fertilidad. Este contratiempo lo enfrenta alrededor de 15 por ciento de las parejas del mundo, obligándolas a conformarse con la donación de óvulos o esperma de terceros.

Los investigadores apostaron a la técnica de reprogramación celular concebida por el japonés Shinya Yamanaka y el británico John Gurdon, galardonados en 2012 con el Nobel de Medicina, para convertir células adultas en células madre.

En su experimento, consiguieron reprogramar directamente células maduras de la piel, introduciéndoles un puñado de genes esenciales para la creación de gametos. En un mes, la de piel empezó a modificarse hasta obtener el perfil propio de una célula germinal, responsable de la formación de ovocitos y espermatozoides, pero todavía incapaz de fecundar.

“Es un espermatozoide, pero necesita una fase de madurez superior para convertirse en un gameto competente. Es solo el comienzo”, explicó eufórico Carlos Simón, director científico del IVI.

Juventud sin vejez

Un engaño a la naturaleza engalana el ilustre inventario de Science: Un equipo de científicos de la Clínica Mayo, en Estados Unidos, demostró mediante experimentos realizados en ratones, que existe un modo de extender la juventud: Tras eliminarse algunas células llamadas senescentes, los animales prolongaron su vida más de un 20 por ciento, totalmente sanos en el proceso.

Otra de ratones

Al otro lado del planeta, un equipo de investigadores de Japón produjo crías de ratón a partir de óvulos desarrollados totalmente en un laboratorio. Esto ofrece una nueva forma de estudiar el desarrollo de los huevos y plantea la posibilidad, muy distante aún, de hacer huevos humanos de casi cualquier tipo de célula, incluyendo los alterados genéticamente.

Aun cuando son buenas noticias, el experimento sigue siendo peligroso. Se produjeron 1 348 embriones de ratón, pero solo lograron nacer 26. Los otros fetos quedaron con anormalidades en los cromosomas y muchos problemas en su desarrollo.

Genoma humano en el bolsillo

En 2016 comenzó a estar disponible un dispositivo portátil que permite secuenciar el ADN. La tecnología, llamada secuenciación de nanoporos, puede leer directamente las letras de la secuencia del ADN y admite usarse en biovigilancia, diagnósticos clínicos y la identificación de brotes de enfermedades fuera del laboratorio.

El funcionamiento de la máquina es sencillo: lee bases de ADN directamente y cuando el ADN pasa a través de unos poros, las bases alteran una corriente iónica de una forma que es única y legible, ahorrando mucho tiempo del que tendría que invertirse en cortar un genoma y analizarlo en una computadora.

La herramienta ya se ha utilizado por científicos del European Mobile Laboratory Project para identificar el virus del Ébola en cuestión de horas, y por Kate Rubins, astronauta de la NASA en la Estación Espacial Internacional, para secuenciar conjuntos de microbios en muestras de tierra.

Proteínas de diseño

No era la primera vez que se habían modificado proteínas existentes con el objetivo de hacer ciertos ajustes, pero unos investigadores de la Universidad de Washington cogieron un atajo al crear sus “proteínas de diseño”, nada parecidas a las existentes en la naturaleza. Así, este es el primer paso para el desarrollo de nuevos medicamentos y otros materiales que ayuden a mejorar la salud.

Científicos de la Universidad de Harvard crearon las primeras lentes de metamaterial, los metalentes, capaces de enfocar todos los espectros de luz visibles y de anunciar una futura revolución óptica. (Foto: Science)

Científicos de la Universidad de Harvard crearon las primeras lentes de metamaterial, los metalentes, capaces de enfocar todos los espectros de luz visibles y de anunciar una futura revolución óptica. (Foto: Science)

La revolución óptica

Este mismo año, con técnicas de patrones de chips de computadora, científicos de la Universidad de Harvard crearon las primeras lentes de metamaterial, los metalentes, capaces de enfocar todos los espectros de luz visibles. Estos son baratos de producir, más delgados que una hoja de papel y mucho más ligeros que el vidrio, por lo que podrían revolucionar toda la óptica, desde microscopios y cámaras a pantallas de realidad virtual o de teléfonos inteligentes.

De un viaje

Gracias a un estudio genético que mereció la lisonja de Science, un equipo científico determinó que una sola ola migratoria humana, procedente de África, fue la que pobló todo el globo.

Así fue como el Homo sapiens comenzó a escribir su historia durante 100 mil años, primero en cuevas y hoy en los laboratorios.

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Toni Pradas

 
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