Mignon Talbot

Mignon Talbot nació en Iowa City (Iowa, Estados Unidos) en 1869. Estudió Geología en Ohio State University entre 1888 y 1892 y se doctoró en Yale University en 1904, convirtiéndose en la primera mujer que lo logró. Ese mismo año fue contratada como profesora de Geología y Geografía en Mount Holyoke College (Massachusetts, Estados Unidos) y en 1908 fue nombrada jefa de Departamento de Geología. Su hermana, la doctora Ellen Bliss Talbot, trabajaba como profesora de Filosofía en la misma universidad.

En 1909 se convirtió en la primera mujer miembra de la Sociedad de Paleontología (una sociedad internacional dedicada a la promoción de la paleontología).

Talbot se hizo especialmente famosa por su hallazgo en 1910 en un cerro cercano a Mount Holyoke College del primer y único fósil conocido hasta la fecha del dinosaurio Podokesaurus holyokensis, “saurio de pies ligeros de Holyoke”, del período Jurásico (concretamente de unos 190 millones de años de antigüedad), que ella misma describió y nombró.

Talbot pasó años realizando exhaustivo trabajo de campo en las inmediaciones del centro, una región con una alta concentración de restos fósiles, los cuales fueron almacenados en el Museo de la universidad. Desgraciadamente, el Museo sufrió un incendio en 1916 que destruyó una importante parte de su colección, incluyendo el mítico fósil de Podokesaurus holyokensis. En los años siguientes, dedicaría una gran parte de su tiempo a reconstruir la colección perdida.

Talbot trabajó como profesora en Mount Holyoke College hasta 1935, año en que se jubiló. Sus aportaciones científicas fueron consideradas de gran relevancia y reconocidas por importantes académicos de la época. Murió en 1950.

¿Es posible viajar en el tiempo? (II)

En palabras de Stephen Hawking, detractor de los viajes al pasado: “El viaje en el tiempo está conectado al viaje más rápido que la luz. Si puedes hacer una cosa, puedes hacer la otra”.

Dada la imposibilidad de superar la velocidad de la luz, hay quienes plantean una alternativa en su lugar: “adelantarla”, es decir, llegar al destino antes que la luz, pero viajando a velocidades menores a la de la misma, por medio de atajos en el espacio-tiempo.

La teoría de la relatividad general, publicada en 1915 por Einstein, demostró la curvatura del espacio y del tiempo, o mejor dicho el espacio-tiempo, lo que significa que la presencia de una gran masa da lugar a una deformación o distorsión en la gravedad. En el caso del Sol, por ejemplo, el astro deforma el espacio-tiempo a su alrededor, configurando las órbitas de los planetas que giran alrededor de él. Para explicar esto, se suele utilizar el símil de una cama elástica en cuyo centro se sitúa una gran piedra (la cual representaría al Sol) que provoca un hundimiento en el centro de la cama y atrae hacia si cualquier bola que situemos en la cama (que serían los planetas del Sistema Solar, moviéndose a la velocidad suficiente para no “caer” en el Sol). 

No obstante, los efectos en la gravedad en este caso no son importantes en comparación con los derivados de objetos de masa muy superior a la solar, como son los agujeros negros, cuyos campos gravitatorios producen efectos, deformaciones inmensamente mayores en sus proximidades.

En las últimas décadas se han realizado varias propuestas para viajar al pasado por medio de una deformación en el espacio-tiempo, como los cilindros de Frank Tripler (unas hipotéticas estructuras compuestas por materia o energía en rotación a gran velocidad, lo que crearía una distorsión en el espacio-tiempo) en 1974 o las cuerdas cósmicas de Richard Gott (unos hipotéticos filamentos de energía pura e inimaginablemente masivos que podrían haberse formado en el Big Bang, alrededor de los cuales se daría de nuevo una distorsión del espacio-tiempo) en 1990, pero sin duda la más aceptada hoy en día, que no exenta de dificultades, serían los conocidos como “agujeros de gusano”.

Los denominados “agujeros de gusano”, en caso de existir, se habrían originado a partir del encuentro de dos singularidades o agujeros negros. Si representamos el universo doblado como si fuera una hoja de papel, dicho túnel conectaría dos puntos (uno en la parte superior del “papel” y otro en la parte “inferior”) a través de una distancia mucho menor a la que habría que completar en el caso de limitarse a seguir la superficie del papel. La teoría de la relatividad general predijo su existencia, siendo descubiertos teóricamente por el físico Ludwig Flamm en 1916 y estudiados por Einstein y Nathan Rosen (de ahí que también se llamen “puentes de Einstein-Rosen”) en 1935.

No obstante, aunque parezcan prometedores los agujeros de gusano serían inestables: a principios de los años sesenta, John Weeler y Robert Fuller demostraron que desaparecerían tan rápidamente que ni siquiera un rayo de luz tendría tiempo de atraversarlos. El agujero, rápida e inevitablemente, se contraería hasta romper la unión de las dos singularidades y finalmente desaparecer.

Sin embargo, a finales de los ochenta el físico Kip Thorne publicó junto a unos alumnos una serie de artículos sobre agujeros de gusano “transitables”, en los cuales describieron una idea para mantener abiertos estos túneles reuniendo una elevada cantidad de la denominada “materia exótica” (cierto tipo de materia con energía negativa) e incorporándola al mismo, lo que en teoría produciría una fuerza de antigravedad que empujaría hacia fuera y evitaría que el túnel colapsara. Por el momento solo es una hipótesis, ya que hasta la fecha nadie ha podido observar uno de estos agujeros ni demostrar que la propuesta de Thorne y sus estudiantes sea viable.

En definitiva, con respecto a los viajes en el tiempo hacia el pasado, incluso aunque alguna de las ideas propuestas fuera demostrada como válida, ésta se encontraría tan alejada de nuestros conocimientos científicos y capacidades tecnológicas que en la actualidad son mayoritariamente considerados simple y llana especulación. Pero quién sabe.

Desde mi punto de vista, si pensamos en todos los logros científicos y tecnológicos que se han alcanzado desde los albores de la humanidad, no digamos en el último siglo, muchos de ellos parecerían imposibles hasta que alguien con suficiente imaginación y siguiendo “teorías locas” como las propuestas para los viajes en el tiempo los hizo realidad. Al fin y al cabo, como en cierta ocasión dijo el famoso científico y escritor británico Arthur C. Clarke “La magia es ciencia que todavía no comprendemos”.

¿Es posible viajar en el tiempo? (I)

 

La posibilidad de viajar en el tiempo es una cuestión que ha fascinado al ser humano desde hace generaciones. Aunque se encuentran menciones a personajes desplazándose entre diferentes puntos temporales en relatos con milenios de antigüedad, los viajes en el tiempo como los conocemos hoy nacieron con la famosa novela de H.G. Wells “La máquina del tiempo”(1895), en la que por primera vez se introdujo el concepto de dicha máquina y que daría lugar a innumerables obras de ficción, constituyéndose como una de las temáticas más populares en la ciencia ficción.

Desde que Albert Einstein publicara en 1905 su conocida teoría de la relatividad especial, demostrando con sencillas ecuaciones la dilatación del tiempo a altas velocidades, mayor cuanto más se acercara la velocidad a la de la luz, próxima a los 300.000 km/s, numerosos estudios han tratado de determinar la medida en que un desplazamiento en el tiempo podría ser posible. Porque, al contrario de lo que muchos podrían pensar, la cuestión no tiene una respuesta sencilla. Para empezar, habría que distinguir entre las dos clases de viajes en el tiempo: hacia el futuro (que se tratarán en la presente entrada) o hacia el pasado (los cuales se verán en la siguiente).

Lo primero que hay que considerar con respecto a la posibilidad de viajar hacia el futuro es la dilatación del tiempo a grandes velocidades: la teoría de la relatividad especial, muestra que, a mayor velocidad, mayor es la diferencia entre el tiempo que transcurre para el objeto en movimiento, el denominado “tiempo propio” y el transcurrido para un observador externo, lo que se comprende fácilmente por medio del famoso ejemplo del tren que pasa por una estación, en la cual espera un pasajero, a gran velocidad.

Este efecto se ha podido comprobar en la Tierra con la ayuda de relojes atómicos, situados en veloces aviones y capaces de detectar variaciones en el tiempo menores a un nanosegundo (la milmillonésima parte de un segundo). Estos relojes, aunque fuera solo por un período de tiempo muy pequeño, viajaron al futuro. Pero si queremos hacer viajes más lejanos en el tiempo, nos encontramos con el problema de nuestra limitada tecnología, que hasta la fecha no ha sido capaz de alcanzar una proporción importante de la velocidad de la luz: el objeto más rápido jamás fabricado por el ser humano, la sonda Juno, que abandonó la Tierra en 2011 y llegó a Saturno en 2016, no llegó a alcanzar los 300 km/s, lo que puede parecer una velocidad alta pero que tan solo es una milésima de la de la luz.

Si quisiéramos viajar años en el futuro, tendríamos que alcanzar como mínimo el 99% de la velocidad de la luz y a partir de ahí, por cada decimal más que añadiéramos (99,9%, 99,99%, 99,999%…) el tiempo transcurrido se triplicaría con respecto al anterior, siguiendo la teoría de la relatividad especial.

Por otro lado estaría el problema de la masa, cuyo movimiento a estas velocidades requeriría una cantidad de energía mucho mayor que nuestra capacidad de producción actual. Para hacernos una idea, de la fuente de energía más viable, la antimateria, cuya producción mundial hasta la fecha no ha alcanzando la millonésima de un gramo, se necesitarían docenas de toneladas solo para alcanzar el 99,9% de la velocidad de la luz.

Todo esto, aunque parezca complicado, podría quizás alcanzarse en un futuro muy lejano con una tecnología lo suficientemente avanzada. Pero incluso en estas circunstancias nos tendríamos que plantear la siguiente cuestión: ¿seríamos capaces de volver a nuestro tiempo o estaríamos hablando de un viaje exclusivamente de ida? La teoría indica que solo sería posible superando la velocidad de la luz, valor que no debería poder excederse según la teoría de la relatividad especial. Pero como se verá en la entrada siguiente, el razonamiento aquí tampoco es tan fácil como podría parecer.

Patricia Bath

Patricia Bath nació en Harlem, Nueva York en 1942. Según contaba ella, desde que era una niña sus padres siempre le dieron mucha importancia a la educación y la animaron en todo momento a superarse a sí misma. Su madre le compró su primer equipo de química, animándola a dedicarse a aquello que más le atraía: la ciencia. 

Junto a su hermano asistió al instituto Charles Evans Hughes (Nueva York), donde ambos destacaron en las materias científicas y ella desarrolló un particular interés en la biología. Durante sus años allí ganó una beca escolar de la Fundación Nacional para la Ciencia, lo que la llevó a participar en un proyecto de investigación en la Universidad de Yeshiva y en el Centro Hospitalario de Harlem (Nueva York) sobre la relación entre el cáncer, la nutrición y el estrés.

En el desarrollo de aquel proyecto, Bath descubrió, entre otros muchos hallazgos, una ecuación matemática que podría predecir el crecimiento de células cancerígenas. Sus descubrimientos fueron reconocidos mediante su publicación en un artículo científico y su exposición en el 5º Congreso de Nutrición a finales de 1960.

En 1964, Bath obtuvo el Diploma en Química en Hunter College (Nueva York) y se mudó a Washington D.C para asistir al centro Howard University College of Medicine, donde fue cofundadora de la Asociación Nacional Médica de Estudiantes (asociación centrada en las necesidades e inquietudes de estudiantes de medicina afroamericanos en Estados Unidos). En 1968 se graduó con honores y fue galardonada con el Premio a la Excelencia en Oftalmología.

Tras su implicación en los inicios de Poor’s People Campaign procurando servicios sanitarios voluntarios en homenaje a Martin Luther King Jr, que había sido asesinado ese mismo año, volvió a Nueva York, donde hizo su residencia en oftalmología en la Universidad de Nueva York, siendo la primera afroamericana de la historia en conseguirlo, entre 1970 y 1973. En 1972 se casó y tuvo una hija, Eraca.

En 1974 fue contratada como profesora asociada para impartir cirugía y oftalmología en Charles R. Drew University y en Jules Stein Eye Institute de la UCLA (University of California Los Angeles), respectivamente, convirtiéndose en la primera mujer en el Departamento de Oftalmología del segundo.

En 1976, Bath propuso la creación de una nueva disciplina médica, la Oftalmología Comunitaria, con el fin de mejorar la salud ocular y prevenir la ceguera, especialmente en las poblaciones con menos recursos en Estados Unidos y en países del tercer mundo. En el mismo año, fundó el Instituto Americano para la Prevención de la Ceguera en Washington D.C, defendiendo el principio de que la vista es un derecho humano básico en una serie de acciones humanitarias que llevarían sus esfuerzos a países de todo el mundo, mejorando la vida de infinidad de personas.

En 1983 fue nombrada jefa del Programa de Residencia de Oftalmología Drew-UCLA, convirtiéndose en la primera mujer en Estados Unidos en liderar un programa de esta clase.

En 1986, Bath decidió tomarse un tiempo sabático para visitar diferentes centros de referencia en Francia, Inglaterra y Alemania, donde se interesó en el estudio de la cirugía láser en las operaciones de cataratas, que la llevó a diseñar un dispositivo médico para optimizar el procedimiento. El dispositivo, “Laserphaco Probe”, que patentó en 1988, se ha utilizado desde entonces a nivel internacional con un éxito sin precedentes.

En 1993 abandonó definitivamente la UCLA para pasar a trabajar como profesora de oftalmología en Howard University’s School of Medicine y como profesora de oftalmología y telemedicina (que ella consideraba clave para proporcionar servicios médicos a comunidades remotas) en St. Georges University. En los años siguientes, Bath apoyó diferentes innovaciones tecnológicas como los laboratorios virtuales, provistos de imágenes 3D, que habían demostrado mejorar las habilidades quirúrgicas en los residentes de oftalmología.

A lo largo de su extensa trayectoria profesional, Bath alcanzó multitud de logros: publicó más de un centenar de artículos, realizó innumerables conferencias divulgativas y presentó cuatro patentes más además de la mencionada. En 2017, fue reconocida por Medscape (una organización destinada a la formación de profesionales de la salud) como una de las 14 médicas que cambiaron el curso de la medicina americana. Murió en mayo de 2019 en San Francisco.

El sudoku

El sudoku (del japonés “su”, que quiere decir “número” y “doku”, que significa “único”) es hoy en día uno de los pasatiempos más conocidos a nivel mundial. Se trata de un juego de lógica constituido por una cuadrícula de 9x9 celdas (81 en total) que hay completar con números del 1 al 9, de forma que ningún número se repita en una misma fila, columna o subcuadrícula de 3x3, a partir de unas cifras iniciales que sirven de pista. Sus reglas son así de sencillas, lo que no evita que existan numerosos niveles de dificultad, desde los más fáciles hasta aquellos que plantearían un auténtico reto a los mayores aficionados y expertos. Cada sudoku se caracteriza por tener una única solución.

Aunque el sudoku no se popularizó hasta mediados de los años 2000, su origen se sitúa en la segunda mitad del S.XVIII en los “cuadrados latinos” ideados por el matemático suizo Leonhard Euler. Un cuadrado latino es una matriz de “n” x “n” elementos (que Euler decidió que fueran símbolos latinos, de ahí su nombre) en el que cada casilla está ocupada por uno de esos “n” elementos, de manera que cada uno de ellos aparece solo una vez en cada fila y en cada columna.

A finales de los años setenta del S.XX, la compañía norteamericana Dell Puzzles Magazines se fijó en el potencial de estos cuadrados como entretenimiento y decidió empezar a publicarlos tomando para “n” el valor de “9”, con una pequeña diferencia con respecto a los cuadrados de Euler: la cuadrícula sería dividida en nueve bloques con nueve celdas cada uno, en los cuales los números, que abarcarían desde el 1 hasta el 9, tampoco se podrían repetir. El nuevo pasatiempo recibió el nombre “Number place” (traducido: “el lugar del número”).

En los años siguientes su éxito desembocó en un importante aumento de las publicaciones, algunas incluso dedicadas exclusivamente al pasatiempo. En los ochenta llegó a Japón, donde tuvo una gran acogida y recibió el nombre por el que es más conocido hoy en día: “sudoku”.

Aunque el interés decayó durante algunos años, la casualidad quiso que un juez neozelandés, Wayne Gould, se cruzara con un libro de sudokus en una librería de Tokio. Quedó tan fascinado con el pasatiempo que decidió pasar los años siguientes tratando de crear un programa informático que fuera capaz de generarlos. Tras una exitosa publicación en un periódico local, su mujer Gaye, profesora de Lingüística, propuso en un viaje a Londres la entrega de varios sudokus al periódico británico The Times. Su gran recepción significó el pistoletazo de salida para un juego que en pocos años se extendería por todo el mundo.

Con el paso de los años, la popularidad del pasatiempo llevó a la creación de una gran variedad de juegos similares, como son el “sudoku killer”, el “sudoku roku”, el “super sudoku” o el “sudoku samurai”, de concepto idéntico pero con algunas diferencias y que pueden encontrarse fácilmente en innumerables periódicos, revistas, libros y aplicaciones o páginas web.

Reflexionando sobre el éxito del sudoku, muchos opinan que es debido a su gran accesibilidad: no requiere conocer ningún idioma ni poseer grandes habilidades matemáticas, ya que su dificultad abarca un amplio abanico de posibilidades desde los juegos más sencillos a los más exigentes. Es apto para cualquiera a quien le apetezca pasar un buen rato.

Los sudokus han sido también recomendados por expertos debido a sus beneficios en la salud mental, ya que se piensa que su realización ayuda a estimular la mente, agilizar el pensamiento y mejorar la memoria.

Personalmente me considero un gran fan del juego, que llevo practicando con asiduidad desde que era un adolescente, precisamente en los años en los que se popularizó, a mediados de los 2000. Desde entonces habré completado cientos de ellos, siendo hasta la fecha un elemento indispensable en mi tiempo libre.

 

El grafeno

El grafeno, sustancia compuesta por carbono puro cuyos átomos se disponen en forma hexagonal, es un alótropo del mismo, lo cual quiere decir que se trata de una molécula de un mismo elemento que puede presentar diferentes estructuras, dando lugar a las denominadas variedades alotrópicas como el grafeno, el grafito o el diamante en el caso del carbono. Otros alótropos conocidos son el oxígeno atmosférico y el ozono (del oxígeno) o el fósforo rojo y el fósforo blanco (del fósforo).

El grafito fue acuñado a finales del S.XVIII por el minerólogo alemán Abraham Gottlob, a partir del vocablo griego “graphein”, que significa escribir, debido a su uso generalizado en la fabricación de lápices. Cambiando “ito” por “eno”, la terminación correspondiente para los enlaces dobles de carbono que unen los átomos del grafeno, se obtuvo el término utilizado para referirse al mismo.

El grafeno se observó por primera vez en un microscopio electrónico en 1962, no siendo aislado y caracterizado hasta 2004 en la Universidad de Manchester por los físicos Andre Geim y Konstantin Novoselov, quienes a raíz de ello recibieron el Premio Nobel de Física en 2010.

El grafeno es transparente, muy flexible y elástico, además de duro y resistente: una lámina de grafeno de un átomo de espesor es 200 veces más resistente que una lámina de acero del mismo espesor. Su ligereza es también sorprendente: es 5 veces mayor que una de aluminio. El grafeno presenta además una alta conductividad térmica (capacidad de los materiales para conducir el calor) y eléctrica (capacidad para dejar pasar la corriente eléctrica), impermeabilidad, autorreparabilidad (ante la pérdida de átomos, aquellos cercanos al hueco interactuan con los vecinos, reduciendo el tamaño de dicho hueco) e incluso propiedades bactericidas (es capaz de inhibir el crecimiento de microorganismos como los virus, bacterias y hongos).

Las propiedades anteriores, entre otras muchas, le confieren al grafeno un diverso abanico de interesantes aplicaciones que un futuro podrían revolucionar el ámbito tecnológico: ordenadores, móviles, satélites, automóviles…

No obstante, la dificultad de su elaboración en calidad y cantidad suficientes, así como ciertas incógnitas en sus efectos sobre los seres vivos en altas concentraciones, hacen inviable por el momento alcanzar dichas aplicaciones.

Charlotte Murchison

                   

Charlotte Murchison nació en 1788 en Hampshire (Inglaterra). Hija del general Francis Hugonin y la florista Charlotte Edgar, a los 27 años se casó con el soldado Roderick Murchison, con quien realizó numerosos viajes por diferentes regiones de Francia, Italia y los Alpes, donde empezó a fijarse en distintas especies vegetales y formaciones rocosas. En 1816, durante uno de sus viajes contrajo la malaria, enfermedad que por poco no acabó con su vida entonces y que le produciría efectos adversos durante muchos años, hasta su muerte en 1869.

Durante su estancia en Roma, la pareja trabó una estrecha amistad con la científica escocesa Mary Somerville. Tiempo después de establecerse ambos en Barnard Castle (Inglaterra), Charlotte intentó convencer a su marido de que retomara los estudios en geología, disciplina que a ella le interesaba en gran medida y que llevaba años practicando por medio de la recolección de minerales y su dibujo y estudio. En 1824 se trasladaron a Londres para que Roderick pudiera asistir a una serie de conferencias.

Durante los años siguientes, Charlotte trabajó junto a su marido en diferentes estudios y proyectos de campo. Durante esta época acompañó a la paleontóloga inglesa Mary Anning, de quien se hizo gran amiga, en la búsqueda y estudio de fósiles a lo largo de la costa sur de Inglaterra, que posteriormente continuó por su propia cuenta.

Charlotte logró una colección de calidad tal que reconocidas personalidades como el minerólogo y botánico inglés James DeCarle Sowerby o el geólogo y paleontólogo inglés William Buckland incluyeron especímenes de la misma en sus estudios y publicaciones. Sowerby, por su parte, llamó a un fósil de Ammonites, que había sido dibujado previamente por ella, “Ammonites Murchisonae” en su honor.

A pesar de su impresionante trayectoria, Charlotte no había tenido la oportunidad de cursar estudios universitarios debido a su condición de mujer, lo que trató de cambiar en 1831 intentando convencer al famoso geólogo escocés Charles Lyell, autor de los conocidos “Principios de geología” y amigo y colaborador de la pareja, de que le permitiera asistir a las conferencias que impartía en King’s College. Aunque en un principio se mostró reticente, finalmente Lyell cedió, tras lo cual Charlotte decidió asistir también a las reuniones de la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia.

En 1838 se mudaron una vez más, en esta ocasión a Belgravia, donde las visitas de numerosos científicos y políticos incrementó el prestigio de la pareja, especialmente de Charlotte.

Pocos años más tarde, las secuelas de la malaria, afección contra la que Charlotte llevaba luchando toda su vida, se hicieron tan graves que le resultó imposible continuar con los viajes de estudio junto a su marido, realizando el último de ellos en 1847. En los años siguientes continuó trabajando con él, pero en menor medida ante su cada vez más deteriorado estado de salud. Murió en 1869.

Las contribuciones a la geología de Charlotte Murchison a través de todos sus estudios, de su colección de fósiles y de sus dibujos esquemáticos de paisajes geológicos se consideran hoy en día de valor incalculable.