Ciencia bajo demanda

Lectura: 3 minutos

¿Por qué es importante estudiar las estrellas de neutrones? Se debe a que no comprendemos bien la física de partículas en condiciones de enorme densidad; tampoco tenemos una teoría completa sobre la fuerza de gravedad. Desde hace décadas buscamos la manera de explicar la física de partículas y la gravitación con una sola teoría y no lo hemos logrado. Las estrellas de neutrones, donde la presión interna y la atracción gravitacional son enormes, pueden ayudarnos a comprender mejor estos aspectos fundamentales de la física.

Las estrellas de neutrones son algunos de los objetos celestes más fascinantes e incomprendidos. Se originan al final de la evolución de las estrellas gigantes azules, las cuales poseen decenas de veces más materia que el Sol. Cuando consumen todo su combustible nuclear se apagan, las capas de la estrella caen hacia el centro y en parte rebotan produciendo una explosión denominada supernova.

En la región central de la explosión se forma un objeto compacto, cuya masa es tan elevada que las fuerzas electromagnéticas no pueden mantener a los átomos como los conocemos: un núcleo de protones y neutrones rodeado de una nube de electrones. Los protones se fusionan con los electrones generando neutrones. El  antiguo núcleo estelar compactado posee una cantidad de materia de varias masas solares y un diámetro de 10 km. La densidad de estrellas es tan alta que una cucharadita de ese material pesaría mil millones de toneladas.

Lo que acabo de describir proviene de la teoría, sin embargo, no conocemos con precisión el interior de estas estrellas de neutrones. No sabemos si además de neutrones poseen algunos átomos perdidos en el mar de neutrones; o si está formado por quarks, componentes fundamentales de los protones y neutrones. Los quarks no suelen encontrarse libres, se producen en aceleradores de partículas, fracturando protones; pero podrían existir como un fluido en los núcleos de estos objetos compactos.

También se han observado y estudiado los pulsares, es decir, estrellas de neutrones que poseen campos magnéticos intensos y generan auroras brillantes. Conforme el pulsar gira unas 760 veces por segundo, se comporta como un faro estelar, de tal manera que aparecen y desaparecen sus auroras.

Todo parece indicar que ahora vamos a poder conocer cuál es la estructura interna de las estrellas de neutrones. Cuando colisionan entre sí, producen brotes de rayos gamma y ondas gravitacionales.

El estudio de la gravitación de Newton aplica para la vida cotidiana, la de Einstein para sitios extremos, pero no se llevan bien, no existen expresiones que combinen a ambas. Las estrellas de neutrones pueden ser un gran laboratorio. Con ellas sabremos si los pulsares tienen una atmósfera tenue de hidrógeno, una corteza de cristales de hidrógeno, un manto líquido de neutrones y un núcleo compuesto de distintos tipos de quarks.

La esperanza es que el estudio de las estrellas de neutrones nos ayude a conciliar la gravitación con la física de partículas.

Lectura: 2 minutos

A la ciencia lo que la mueve es la curiosidad y la pasión por resolver problemas. El origen de los sincrotrones como laboratorios surgió cuando se construyeron los primeros aceleradores de partículas y se descubrió que los electrones guiados por campos magnéticos emitían una radiación particular, a lo cual se le llamó radiación sincrotrónica. Poco después los astrónomos descubrieron fuentes de este tipo de radiación en el cosmos, en los pulsares, esto es, estrellas de neutrones con campos magnéticos intensos.

Desde hace algunos años se ha empleado la radiación sincrotrónica para analizar materiales, ya que pueden generarse haces de luz muy potentes.

En México vale la pena contar con uno de estos instrumentos porque es como tener microscopios en la época de Pasteur. Disponer de un sincrotrón nos abrirá la posibilidad de analizar todo tipo de materiales.

El estado de Hidalgo está lidereando un proyecto mexicano para contar un sincrotrón de nueva generación.

Un sincrotrón sirve para analizar objetos de gran tamaño como los pulmones de neonatos prematuros, que contienen líquido y se busca cómo puede drenarse para permitir la oxigenación del cerebro o impedir la muerte. También para analizar objetos microscópicos como las mitocondrias, los organelos responsables de proporcionar energía a las células, lo cual es muy importante para México, una nación que padece epidemia de diabetes. En regiones donde la leucemia infantil se ha incrementado, tal vez por una causa ambiental, el análisis con luz sincrotrón de hojas de plantas locales, permite detectar contaminantes que la vegetación absorbe por el agua, el suelo o el aire.

El sincrotrón que se planea construir en el estado de Hidalgo tendrá beneficios en el país por la derrama tecnológica. Se estima de gran tamaño y contará con instrumentos de punta. Tendría un anillo equipado con electroimanes que acelerarían los electrones a velocidades cercanas a las de la luz. Estos emitirían radiación que se conduciría a diversos laboratorios de distintas especialidades: biología, química, cristalografía, moléculas, medicina y nanomateriales.

No hay duda de que grandes proyectos científicos desencadenan proyectos de desarrollo que fortalecen a las naciones en una gran cantidad de aspectos.

Lectura: 2 minutos

Hace 66 millones de años cayó un meteorito de unos 50 km de diámetro a la Tierra. El sitio del impacto fue en lo que ahora es el norte de la Península de Yucatán, formó el cráter de Chicxulub. La caída de ese enorme cuerpo sólido desplazándose a 20/seg generó una serie de tsunamis y una lluvia de tectitas; material fundido arrojado a la atmósfera que al caer sobre la tierra se convierte en objetos vidriados, similares a la obsidiana.

En lo que ahora es Dakota del Norte, a 3,000 km del sitio del impacto, en esa época había una isla, dentro de uno de sus ríos vivían innumerables especies. Cuando, 12 horas después de la colisión, llegó allí el tsunami, invirtió el flujo del río arrastrando consigo a plantas y animales. En la región cayó una granizada de tectitas, estaban tan calientes que incendiaron las plantas y atravesaron las aguas del río matando a la vida animal.

Ahora, en Hell Creek hay un depósito riquísimo de fósiles, registros de cómo, en un solo día, se extinguieron 75% de las especies terrestres.

Robert DePalma hizo el descubrimiento de este yacimiento desde hace seis años y lo mantuvo en secreto. La enorme cantidad de fósiles parecen ser una prueba de que la extinción de los dinosaurios que marcó el fin del cretácico se debió al impacto de un meteorito que lanzó gran cantidad de materia al espacio, causando incendios y contaminando la atmósfera con desechos que impidieron la entrada de luz del sol, lo cual provocó la muerte de numerosas plantas en todo el planeta y, por lo tanto, los animales que las consumían.

En toda la Tierra hay depósitos de material generado por el impacto, lo que se conoce como la capa KT (del alemán Kreide-Tertiär, cretácico terciario), sin embargo, debajo de esta capa no se habían encontrado, hasta el descubrimiento de DePalma, restos de dinosaurios, lo que llevó a pensar que estos ya habían iniciado su extinción antes del evento del Chicxulub.

Lectura: 3 minutos

Actualmente se está discutiendo la pertinencia de una nueva la ley sobre ciencia y tecnología en la Cámara de Diputados. Existe un número importante investigadores mexicanos que se oponen a la iniciativa; consideran que la ley actual es adecuada y en todo caso podría actualizarse para bien de México. Una ley funciona bien si primero se consulta a los interesados y posteriormente se legisla.

Para que una ley exista debe contar con consenso. ¿Por qué no hay una ley en contra de las guerras? Simplemente porque la mayoría de las naciones están en contra de esa propuesta, no consideran que es posible resolver problemas mediante negociaciones con tal de mantener la paz.

La nueva Ley de Ciencia y Tecnología debería estar diseñada para fortalecer precisamente la ciencia y la tecnología, facilitando su desarrollo a corto y largo plazo. La oposición de la comunidad científica proviene de muchas razones. Entre otras, porque se omite la innovación. Ésta es fundamental para que haya productos que conserven el medio ambiente y a la vez proporcionen beneficios a amplios sectores amplios de la población, es decir, la solución a destrucción de la naturaleza y la sobrevivencia de la humanidad. Sin innovación no se dejará de destruir a la naturaleza incluyendo a la humanidad. Si se favorece la vinculación entre ciencia e industria cada vez habrá mayor financiamiento privado para la investigación y el Estado no tendrá que ser el proveedor principal, como lo es en la actualidad.

Inquieta que los planes sean sexenales; la ciencia requiere de tiempos largos, décadas, lo que se requiere es un plan nacional de desarrollo que incluya los Objetivos de Desarrollo Sostenible. Además, cuando dejan de fluir los proyectos que fueron apoyados en el pasado, no se logran concluir, lo cual implica un retroceso.

La propuesta de ley desagrada porque elimina los órganos de consulta especializados. Preocupa también la forma de discrecionalidad en el otorgamiento de recursos. Los científicos somos una de las comunidades más evaluadas: por nuestros alumnos, pares, árbitros de revistas, universidades y centros de investigación y el propio CONACyT. Sabemos que es muy importante revisar y dar conocer de manera periódica nuestro trabajo, nos sorprende que la nueva ley prescinda de algunos cuerpos colegiados. Si la nueva ley elimina el Consejo Consultivo de Ciencia (en la propuesta está en calidad de transitorio), el Foro Consultivo de Ciencia y Tecnología, donde participan industriales, universidades, académicos, etcétera; en lugar de que un grupo de expertos opinen sobre las decisiones en materia de ciencia, humanidades, innovación y tecnología, serán personas que no necesariamente conozcan los problemas en específico. Es decir, los apoyos a la ciencia y la tecnología serían discrecionales; muy en particular en materia de transgénicos y de bioingeniería.

Incluso, la idea de favorecer la ciencia aplicada para México es desafortunada. Una  ventaja de la ciencia es que resulta de acceso universal. La ciencia básica es el pilar de la ciencia aplicada, si se elimina no progresarán las disciplinas cuyo objetivo sea resolver problemas nacionales, mundiales y patentes.

Si, además, se elimina la autonomía universitaria y la libertad de investigación, habrá un atraso en el entrenamiento de los jóvenes y se coartará la creación de nuevo conocimiento.

En la actualidad se están realizando numerosos foros para discutir el modo y operación de CONACyT, así como la nueva Ley de Ciencia y Tecnología. Espero que la comunidad de expertos sea escuchada y utilice como base el documento generado por la comunidad de investigadores mexicanos: Hacia la consolidación y desarrollo de políticas públicas en ciencia, tecnología e innovación.

Lectura: 3 minutos

No es sencillo tener una buena educación. Se requiere dedicación por parte de los padres de familia, tener acceso a servicios de salud eficientes y comida de calidad, además de asistir a un buen plantel escolar y contar con materiales didácticos diversos y, como si fuera poco, acudir a actividades extracurriculares, en particular arte, deportes y viajes. Volverse especialista requiere 10,000 horas de entrenamiento. Cabe reiterar que no existe una receta universal para enseñar, ya que cada alumno y cada grupo escolar son distintos.

La organización llamada Mexicanos Primero se dedica a construir políticas públicas en materia de educación. Sus opiniones suelen ser una molestia para las autoridades educativas ya que su misión es “criticar”, es decir, proponer mejoras y señalar errores. El proceso de opinar, aunque sea con conocimiento, es inacabable y, por lo tanto, irrita. Por poner un ejemplo, en esta ocasión Mexicanos Primero demanda que la educación inicie ¡desde el nacimiento! Se sugiere que se entrene a los futuros padres para hacerse corresponsables de la educación de los hijos y que haya un sistema amplio de guarderías con personal docente calificado. Me parece que esta propuesta es razonable, sin embargo, pienso que antes de ponerla en marcha habría que concluir lo que está pendiente de actualizar de la reforma anterior. En particular se requiere un proyecto de largo plazo, transexenal, que diseñen especialistas, que incluya educación para toda la vida, pues las personas nunca podremos dejar de aprender. Que se hagan pruebas piloto en diversidad de sitios para cada etapa con el objetivo de garantizar su pertinencia y que se vaya aplicando conforme existan las condiciones materiales para lograrlo, comenzando con los sitios más deprimidos.

En esta ocasión los integrantes de Mexicanos Primero, además de la educación desde el nacimiento, proponen lo siguiente:

1. Que en la nueva ley sobre educación se incluya la palabra “aprender”. Los proponentes consideran que se hace demasiado énfasis en la escuela y los programas, pero que se omite el objetivo de la educación: recibir un entrenamiento adecuado.
2. Les preocupa que la sección de inclusión es reducida. Que no se dé la relevancia necesaria para abordar los problemas de los niños de la ciudad y de población indígena, tanto hombres como mujeres; lamentablemente siempre se deja a muchas personas fuera del foco: géneros diversos, niveles intelectuales, edad, condición social, etc. En ese sentido, es mejor una educación universal. Asimismo, una Constitución debería ser breve, clara y elegante. Su propósito es que todos la podamos leer y comprender.
3. En el rubro de formación docente, es indispensable el uso excesivo de los medios electrónicos que no pueden implementarse en sitios sin electricidad ni buena conectividad. En Mexicanos Primero consideran que la formación docente y la actualización deben tomar en cuenta la enorme diversidad de nuestra nación.
4. Es fundamental la evaluación de los docentes; piensan que no debe ser punitiva, sino un instrumento para detectar problemas y ayudar a que todos los maestros sean competentes, teniendo una mejor preparación de manera personalizada para los nuevos retos de la enseñanza. Además, les preocupa que la evaluación esté en manos de los sindicatos, pues los dirigentes no necesariamente favorecen los méritos académicos y la vocación docente.

En conclusión, Mexicanos Primero considera que la Reforma Educativa debe ser un proceso continuo, tomando en cuenta que vivimos en un país pluricultural y diverso, con enormes desigualdades y particularidades. Debemos reformar una y otra vez, procurando siempre, y en todo momento, tener la mejor calidad de educación posible para todos.

Lectura: 3 minutos

Para hacer ciencia actual se requiere de libertad y recursos. La nueva ley de ciencia y tecnología que se está revisando en las Cámaras parece olvidar que la ciencia básica es la base de la ciencia aplicada, y en su pretensión de generar más conocimiento, su no es ofrecer soluciones prácticas. Sin embargo, las grandes naciones invierten en las ciencias “inútiles” porque saben que generan tecnología y ésta se traduce en innovación. Si no fuera por disciplinas como la astronomía o la física de materiales, no existirían los celulares con Apps tan extraordinarios como los posicionadores globales.

El hecho de pensar que sólo apoyando a las ciencias aplicadas resolverá los problemas nacionales, es no entender de qué trata la investigación. Primero hay que comprender cómo funciona la naturaleza para poderla transformar y utilizar para el bien común.

Para llevar a cabo la ciencia se requiere de libertad. Poder tomarse un tiempo para hacerle una buena pregunta a la naturaleza, posteriormente pensar cómo realizarla, construir instrumentos para obtener los datos necesarios y, posteriormente, analizarlos. Cualquiera de estas etapas puede tomar años, por lo tanto, el financiamiento para la ciencia debe ser de largo plazo. No se puede comenzar a equipar un laboratorio y no concluirlo, todo lo contrario, debe ampliarse y modernizar; un grupo de personas que cuente con equipo de frontera puede compartirlo con otros investigadores.

El asunto de la libertad es fundamental. Las ideas nuevas suelen ser revolucionarias, difíciles de aceptar, la historia está repleta de personas que fueron encarceladas o ejecutadas por pensar de manera distinta, o por ser distintas. Los avances tecnológicos modernos están surgiendo de grupos de personas de disciplinas diversas que se reúnen para resolver problemas de su comunidad. En general, incorporan a administradores, sociólogos, ingenieros, físicos y matemáticos. Dejar de apoyar los proyectos de científicos porque no hacen ciencia aplicada sería un error gravísimo. En ocasiones, la ciencia básica surge justamente a partir de estos grupos multidisciplinarios y las nuevas matemáticas se inventan a modo para resolver problemas complejos.

En materia de biología es importante seguir avanzando en ingeniería genética. Daré un solo ejemplo de ciencia aplicada: el Dr. Makio Murayama descubrió que pueden modificar genéticamente las células de páncreas de ratón para que produzcan insulina. En México hay una epidemia de diabetes, con todo lo que implica, desde enorme sufrimiento humano, desgaste familiar y un costo inmenso que gravita sobre el sistema de salud. Si nos sumáramos al esfuerzo del Dr. Murayama, con el tiempo podríamos alterar las células del páncreas humano de personas con diabetes de manera segura para que volvieran a generar insulina.

Es un error limitar la libertad de investigación, favorecer las ciencias aplicadas y dejar de financiar las ciencias biológicas en toda su magnitud, particularmente en la genómica y los transgénicos.

Y si para la ciencia es importante la libertad, para las humanidades lo es más. La mente y el pensamiento no deben tener fronteras, todo lo contrario, debe fomentarse la diversidad.