La Química de la Ciencia

63
La Química de la Ciencia ¿Cómo se juega a ser un científico? Sebastián Kozuch

Transcript of La Química de la Ciencia

Page 1: La Química de la Ciencia

La Química de la Ciencia

¿Cómo se juega a ser un científico?

Sebastián Kozuch

Page 2: La Química de la Ciencia

Índice

Introducción ........................................................................................ Capítulo α (alfa) - La Recóndita Ciencia ...............................................

¿QUÉ ES LA CIENCIA? ........................................................................... EL MÉTODO CIENTÍFICO ......................................................................... PAULING VS. MULLIKEN ........................................................................ ¿QUÉ ES LA QUÍMICA? ..........................................................................

Capítulo β (beta)- La Insondable Filosofía Científica ........................... DIBUJANDO LA LÍNEA ROJA .................................................................... CIENCIA Y RELIGIÓN, UN DEBATE OBLIGADO ............................................... REVOLVIENDO REVOLUCIONES ................................................................ MACRO Y MICRO REVOLUCIONES POR MACRO Y MICRO REVOLUCIONARIOS ....... CÓMO SÉ QUE SÉ LO QUE SÉ ................................................................... LA NUEVA LÍNEA ROJA ........................................................................... MARCANDO LÍMITES A LA LÍNEA ROJA ....................................................... PEQUEÑO GLOSARIO EPISTEMOLÓGICO ..................................................... ¿EXISTEN DE VERDAD LOS ÁTOMOS Y LAS MOLÉCULAS? ................................

Capítulo γ (gama) - La Enigmática Comunicación Científica ................ PUBLICANDO PAPERS ............................................................................ REVISIÓN POR PARES (“PEER REVIEW”) ..................................................... UN POCO DE HISTORIA .......................................................................... DE LA CIENCIA HACIA AFUERA ................................................................. JUGANDO AL DESCONFIADO .................................................................... EL QUÍMICO ESCÉPTICO .........................................................................

Capítulo δ (delta) - La Lóbrega No-Ciencia .......................................... LA CIENCIA BASURA .............................................................................. LA CIENCIA MARGINAL ........................................................................... LA PSEUDO CIENCIA .............................................................................. ¿QUÉ ES UN CATALIZADOR? ...................................................................

Capítulo ε (épsilon) - La Ciclópea Dicotomía Científica ....................... YIN-YANG EN EL TUBO DE ENSAYO ........................................................... QUÍMICA, QUÍMICOS, DROGAS Y DROGADICTOS .......................................... MATANDO AL BICHO DE LA CONCIENCIA .................................................... ¿QUÉ ES LA QUÍMICA CUÁNTICA? ............................................................

Capítulo ζ (dzeta) - Las Furtivas Curiosidades Científicas .................... SI YO FUERA RICO… ............................................................................. SÍNDROME DE FRANKENSTEIN ................................................................. SI YO FUERA RICO… (PARTE II) ................................................................ DEMOCRACIA VS. CIENCIA ..................................................................... SERENDIPIA Y OTRAS YERBAS ..................................................................

1 2 2 4 7 7 9 9

10 11 13 15 16 18 19 21 23 23 24 25 28 29 31 33 33 35 37 39 42 42 44 45 46 52 52 53 55 57 58

Page 3: La Química de la Ciencia

1

Introducción

Con el lema “Química - nuestra vida, nuestro futuro”, 2011 fue declarado por las Naciones Unidas el Año Internacional de la Química. La intención de esta declaración reside en el interés por concientizar a la gente de la importancia de esta disciplina en el desarrollo humano. Básicamente, la idea es mostrar que “química” no es una mala palabra.

Este libro aparece un poco retrasado, habiendo ya terminado el 2011. Sin embargo apostaría a que la enorme mayoría de la población mundial no tiene aún conciencia del valor de la química en la sociedad moderna. Apostaría a que casi nadie se dio por enterado de que el Año de la Química estaba transcurriendo.

Existe una desconexión entre la gente y el mundo científico, y un desconocimiento de fondo del modo de obrar de los investigadores. Este libro no lo podrá remediar, pero tal vez de un paso en la dirección correcta. No es un texto acerca de avances científicos, ni de un tema específico de la ciencia, ni de sus conceptos más extravagantes. Este libro trata del modo de pensar de las ciencias exactas y naturales (con especial énfasis en la química) y del modo de comportarse de los científicos. También intenta explicar cómo se tratan entre sí los investigadores, cómo se tratan los científicos con la gente fuera del área académica, y cómo la gente juzga (o prejuzga) a la ciencia.

Se los voy a poner en palabras más “familiares”. Yo soy químico de profesión, y espero tener una larga y próspera vida académica. Nunca me resultó sencillo explicar exactamente en qué trabajo ni el modo en que lo hago, simplemente porque la ciencia no es sencilla. Cada vez que visitaba a mis abuelos, mi abuela me interrogaba sobre los cómo, los qué y los por qué de mis labores. Me miraba profundamente, poniéndose los anteojos como si eso la fuera a ayudar a entender mejor lo que le decía. Le contaba de átomos y moléculas, de reacciones químicas, de experimentos y teorías. Tengo la sensación que nunca me entendió, pero esa no era razón para que no siga intentando entenderme. Y cada vez que nos veíamos ella volvía a preguntarme, siempre con cara curiosa y con las mismas palabras: “pero decime exactamente, ¿qué es lo

que haces en tu trabajo?” En definitiva, este libro está dedicado a todos los abuelos que tratan de entender en qué se metieron sus nietos y para todo aquel que desee captar un pedacito de la vida del científico.

Dentro de mis capacidades pedagógicas trato de alcanzar en el texto profundos conceptos científicos, pero siempre explicándolos para todo público. Esto no me resultó una tarea fácil en absoluto, por lo que mi admiración por los divulgadores científicos creció enormemente al tratar de caminar en sus zapatos.

Hay un concepto fundamental que debería explicar antes de comenzar propiamente con el libro: la estructura de los átomos y moléculas. De manera muy resumida, los átomos están formados por partículas subatómicas (protones, neutrones y electrones). Los protones (de carga eléctrica positiva) se encuentran junto con los neutrones (sin carga eléctrica) en el centro de los átomos formando el núcleo atómico, ocupando un volumen minúsculo del espacio total que ocupa el átomo. A su alrededor se encuentran en constante movimiento los electrones, partículas negativas mucho más livianas que las anteriores. Al ser negativas son atraídas por las cargas positivas de los protones, impidiendo que el átomo se desarme. La forma en que se ubican los electrones sigue reglas muy estrictas y muy complejas, que se explican por medio de la mecánica cuántica (ya hablaremos de ello). Cuando juntamos dos átomos puede ocurrir que los electrones se reorganicen en el medio de los dos núcleos, atrayendo a los átomos entre sí. Esto forma una “unión química”, o sea dos átomos pegados. Cuando esto sucede se forma lo que se llama una molécula, un grupo de dos o más átomos unidos en una estructura muy estable.

Listo. Con esto ya tienen suficiente información como para entender el resto. Lo único que me queda es dar mis agradecimientos a mi familia que actuó como crítica, editora e ilustradora de estas páginas. A mi padre y mi esposa por darme su visión del manuscrito, a Mario Burman por peinar los errores técnicos y a Mirta Marienberg-Kozuch por su trabajo artístico con los dibujos.

Page 4: La Química de la Ciencia

2

Capítulo α

La Recóndita Ciencia

¿QUÉ ES LA CIENCIA?

La ciencia es un mecanismo buscador de patrones.

Busca la raíz inherente de la realidad, las reglas que dibujan la pintura que observamos, las líneas de flujo del mapa de nuestra existencia, el pulso de las venas abiertas del universo.

En palabras menos metafóricas, la ciencia busca respuestas a preguntas tales como:

� ¿Qué hace que el Luminol detecte manchas de sangre en estudios forenses? � ¿Qué ecuación gobierna la velocidad de la combustión de la nafta? � ¿Qué fuerzas mantienen la consistencia y viscosidad del aceite? � ¿Por qué para sintetizar ácido acetil-salicílico (también conocido como aspirina) se necesita una gota de ácido sulfúrico? � ¿Qué efecto le da sabor al azúcar y aroma a la rosa?

Hay reglas en la naturaleza que marcan el comportamiento de cada sistema, de cada objeto, de cada fuerza y de cada individuo.

Estas reglas forman patrones de comportamiento en todo lugar y en todo momento, como por ejemplo que los árboles crecen para arriba y las frutas caen para abajo. Entender esas reglas y patrones es el primer gran desafío científico. Saber aprovecharlos el segundo.

¿Se puede definir algo tan complejo como la ciencia? Se puede, pero no es fácil. Es como tratar de definir cuándo termina el río y empieza el mar. Las fronteras son construcciones humanas dentro de un continuo de grises, y la ciencia tiene grises por donde la miremos. Pero definir qué es y que no es ciencia es tan importante como complejo. Es lo que los filósofos de la ciencia (los epistemólogos) llaman el criterio de demarcación.

¿Por qué es tan importante esta demarcación si, como dijimos, esto es solo una construcción humana y no algo natural? Simple, hay plata de por medio, hay verdades y mentiras, hay vida o muerte.

Imaginemos que llegamos a un hospital con un serio problema. Nos ponen en la camilla, nos revisan y nos dan un diagnóstico. Supongamos, hipotéticamente, que este diagnóstico es un caso severo de caspa crónica resistente. Tal vez no sea una enfermedad mortal, pero le sucede a la

mitad de la población del mundo alguna vez en su vida (y a algunos nos acompaña permanentemente). El doctor tiene que decidir qué hacer. Cortar la cabeza elimina la caspa, pero un remedio se caracteriza por dar resultados más positivos que los posibles efectos secundarios, así que la guillotina queda descartada. Entonces se buscan posibles tratamientos, los cuales de acuerdo con las publicidades son todos fantásticos. Hay champús y lociones de todo tipo y color. Pueden contener sulfuro de selenio, aceite de coco, ketoconazol, vinagre de manzana, piroctonaolamina, alguna mezcla de hierbas tibetanas… la lista es enorme. Sería lógico que haya algún método para obtener la solución más racional y correcta a este crítico problema de la caspa. ¡Esa solución existe! Es cuestión de revisar los estudios científicos de cada uno de estos tratamientos: el que dio mejores resultados en la mayor proporción de gente es el que más probablemente funcionará también en nuestro cuero cabelludo. El doctor receta finalmente ketoconazol, un remedio efectivo sin efectos secundarios. El malvado hongo de la caspa está perdiendo la batalla. Nuestra cabeza está siendo liberada, gracias a la ciencia.

El hospital tiene una cierta cantidad de dinero, con la cual tiene que curar al mayor número de personas. Para los centros de salud un buen manejo económico es una cuestión no solo de plata, sino también de vida o muerte. Aplicar tratamientos de dudosos resultados sería malgastar el dinero y jugar con la salud del paciente, por lo que saber reconocer qué investigaciones son serias y honestas no es sólo un asunto filosófico.

La ciencia en su correcta utilización es eso, simplemente investigaciones serias y honestas. Seguramente imperfecta, francamente criticable, pero la ciencia está en una continua búsqueda de la verdad, del conocimiento y de la solución a nuestros problemas.

¿Alguna vez se preguntaron qué diferencia hay entre medicina “tradicional” y medicina “alternativa”? La medicina alternativa es la que no fue estudiada seriamente, o fue investigada y dio resultados negativos. Si hubiera dado resultados positivos, inmediatamente los médicos “tradicionales” la hubieran adoptado. ¿Alguna vez se preguntaron qué diferencia a la astrología de la

Page 5: La Química de la Ciencia

3

astronomía? No importa de dónde la tomemos, la astrología no es consecuente con ninguna observación, estudio o análisis hecho de manera seria y honesta. ¿Alguna vez se preguntaron qué diferencia al tarot, feng-shui, ufología, diseño inteligente, flores de Bach y otras creencias; de la neurobiología, la oceanografía, la cosmología o la mecánica cuántica? ¿Qué diferencia a la ciencia de las pseudo-ciencias?

Esto merece una larga respuesta, ya que depende totalmente del dichoso criterio de demarcación. Para contestar estas preguntas, vamos a ver primero algunas (de las muchas) definiciones de la ciencia.

La ciencia es:

Un emprendimiento intelectual para una

comprensión del mundo natural y social: Esta definición apunta a uno de sus objetivos

principales: entender al mundo y entendernos a nosotros. Es una descripción tan importante como limitada que no demarca qué es y qué no es ciencia, ya que podemos tratar de comprender al mundo haciendo meditación zen, o se puede tratar de diseñar una nueva reacción química sin emprender una búsqueda de la verdad del universo.

El cuerpo de conocimientos fundamentales

aceptados en la actualidad: O sea la información que tenemos sobre los qué y porqué del mundo.

Está claro que la ciencia engloba conocimientos, pero esta definición queda muy lejos de su espíritu central: inventar y descubrir.

El desarrollo de avances tecnológicos

fundamentales: Si ya habíamos considerado la comprensión del mundo (definición 1), y el

cuerpo de conocimientos (definición 2), debemos incluir la ciencia aplicada, esa que hace que la televisión llegue al living, los plásticos a los objetos y los cohetes a la luna. Si bien se desdibuja la frontera con la tecnología, la realidad es que por lo menos la mitad de la ciencia actual entra en esta categoría.

La comunidad de científicos, con sus costumbres

y su estructura social: Fantástica definición. Quiere decir que la ciencia es lo que hacen los

científicos. Un poco redundante, pero si lo vemos en profundidad es una buena definición sociológica. Así como las leyes las hacen los legisladores, los balances los contadores y las recetas los médicos y los cocineros, la ciencia es el trabajo de los que trabajan con ella, la labor de quienes recibieron el diploma de químicos, físicos o

biólogos. De igual manera, con esta definición no vamos a llegar a ningún lado.

Un método de pensamiento, aprendizaje y

conocimiento (el método científico) para

obtener resultados verificables a partir del

razonamiento lógico y la observación de hechos

naturales: He aquí la clave. Se trata de seguir un método estricto de trabajo, tratando de extraerle los secretos al mundo natural para después aplicarlos. ¿Cuál es ese método y en qué consiste? Tenemos todo este libro por delante para intentar conocerlo. Pero antes, veamos la última definición, esa que nos viene primero a la cabeza cuando pensamos en los científicos.

Ciencia es lo que hace un personaje medio loco,

vestido con delantal blanco y totalmente

despeinado, moviendo grandes perillas o

mezclando líquidos fosforescentes y humeantes,

riéndose como una hiena de cosas que sólo él entiende,

trabajando en una isla desierta con la ayuda de su

inseparable y medio lento ayudante Igor, escuchando

constantemente “tocata y fuga” de Bach, mientras trata

de dominar o salvar el mundo por su propia cuenta.

Seamos sinceros. Lo primero que se nos viene a la cabeza cuando pensamos en un científico es en el estereotipo del doctor chiflado de las películas. Un genio, pero totalmente desconectado de la sociedad. Incapaz de mantener una charla normal con nadie, siempre encerrado en su laboratorio, solo, y con un proyecto secreto con el cual revolucionará al planeta. Pero por supuesto no sabe que su investigación posiblemente traerá la destrucción del mundo; puede ser una súper computadora que al final va a intentar dominar a la humanidad, o la cura del cáncer que sin querer nos convierte a todos en zombis, o la fórmula para ser un playboy que termina transformando al protagonista en un sádico Señor Hyde.

Vamos a ser directos. NO EXISTE UN CIENTÍFICO COMO LOS QUE APARECEN EN LAS PELÍCULAS. Considerar que los investigadores son como el profesor chiflado de Jerry Lewis es tan ridículo como pensar que si vamos a la selva nos encontraremos con la pantera rosa. Puede haber algunas personas extravagantes en los laboratorios, pero la mayoría cuando se saca el delantal se convierte en una persona promedio.

Page 6: La Química de la Ciencia

4

Albert Einstein es probablemente la celebridad mayor de las ciencias. La imagen más famosa de Einstein es la siguiente:

Sin embargo esta foto del año 1951 fue tomada en la época que Einstein ya estaba más allá del bien y del mal, cuando los paparazzi lo perseguían como si fuera el último galán de las películas. Si quieren conocer al Albert que escribió la teoría de la relatividad, acá lo tienen:

Esta foto es de 1904, un año antes del annus mirabilis (año de los milagros), el año de la teoría de la relatividad. Un poco más peinado y con la lengua retraída parece un ser normal. Einstein siempre fue un personaje peculiar, pero su liberación se fue dando lentamente. El proceso evolutivo completo es:

1904 1921 1940 1951

En definitiva, y condensando todas las definiciones, podemos decir que la ciencia es un emprendimiento intelectual para una comprensión del mundo, los avances tecnológicos y los conocimientos que esto genera, con la estructura de la comunidad científica y utilizando el método científico para obtener resultados.

EL MÉTODO CIENTÍFICO

¿De qué se trata este misterioso método que hace que un trabajo sea científico y otro no? Hay reglas básicas, como generar una hipótesis para tratar de describir una serie de observaciones, diseñar experimentos para probar si la hipótesis es correcta (o probar si es incorrecta, que no es lo mismo), y ver si los resultados se repiten siempre o si fue una observación circunstancial. Veremos más de esto en profundidad, pero antes hay que comprender que la base de la ciencia es, antes que nada, sinceridad y honestidad intelectual.

Que no es perfecta, está más que claro. Quien dice que la ciencia tiene una respuesta a cada pregunta, tiene razón: casi siempre la respuesta es “no sé”. Veamos un par de ejemplos:

� ¿Por qué no se implementa la energía solar como fuente principal de electricidad, sabiendo que el poder de Apolo es suficiente como para abastecer a todos los microondas, heladeras y autos eléctricos de toda la humanidad?

Respuesta: Porque no conocemos, todavía, una manera suficientemente barata y eficiente de convertir energía lumínica en electricidad. No hay confabulaciones de grupos petroleros ni complots de grupos transnacionales. Simplemente la química y la física de materiales no saben cómo lograr en paneles solares la efectividad que tienen las centrales nucleares o de combustibles fósiles.

� ¿Por qué no hay cura para el cáncer?

Respuesta: Porque sabemos poco sobre él, y aunque sepamos todo, eso no significa que sepamos automáticamente el remedio. Si bien todos tienen la misma característica básica, que es la multiplicación descontrolada de ciertas células por haber sufrido una falla en los controles de crecimiento, cada cáncer es un mundo aparte. Tratamientos hay muchos, investigaciones hay muchas, y sin embargo la probabilidad de contraer cáncer en el mundo desarrollado es tan grande, que una de cada tres personas lo sufrirán (en los países del tercer mundo la muerte por enfermedades infecciosas impide que el cáncer se manifieste en tan alta proporción).

Page 7: La Química de la Ciencia

5

� ¿Cómo empezó la vida en la tierra?

Respuesta: Para quienes creen que la teoría de la evolución explica cómo, cuándo y por qué apareció vida en nuestro planeta, se equivocan. Se equivocan seriamente. La teoría darwiniana muestra solo el mecanismo de evolución de los seres vivos a partir de otros seres vivos. Pero la eterna incógnita de cómo nació el primer ser vivo (conocida como la paradoja del huevo y la gallina) no tiene respuesta. Hipótesis hay muchas; que la vida arrancó de una sopa primigenia bajo la energía de rayos eléctricos o ultravioletas, que proviene de moléculas orgánicas caídas del cielo como meteoritos, o de las aguas calientes y sulfuradas de los volcanes submarinos. Hipótesis hay muchas, respuestas solo una: no se sabe.

Podríamos preguntarnos: y si la ciencia no tiene todas las respuestas, ¿para qué sirve? Ante esto me atrevo a preguntar lo contrario: si una doctrina tiene todas las respuestas, ¿para qué sirve? Quien sabe todo, probablemente no sabe nada. Y quien sabe lo que no sabe, sabe lo que tiene que aprender.

El secreto de la ciencia reside en la fuente de sus respuestas. En otras palabras, si tenemos una pregunta, una incertidumbre, un problema, ¿a quién consultamos? ¿Al sabio del pueblo? ¿Al oráculo y a la pitonisa? ¿Al libro gordo de Petete? En la ciencia las preguntas se le formulan a un ente más abstracto y a la vez más cercano:

la realidad. ¿Cómo hacemos un plástico más maleable?

Mezclamos y probamos. ¿Un poco más de peróxido en la mezcla logró que sea más maleable? Entonces esa es una solución. ¿Cura la vitamina C el resfriado común? Ponemos a un par de miles de enfermos a tomar pastillas de vitamina, a otro par de miles a tomar pastillas de placebo y comparamos. La realidad nos marca las respuestas y el destino de la ciencia.

¿Qué hacemos si en un libro dice que los peróxidos ablandan los plásticos y en otro que los endurecen? Como ningún libro o persona es una autoridad en ciencias, para definir quién de los dos tiene razón, probamos. Hacemos el experimento y así le consultamos a la realidad, la única autoridad. Puede que uno de los libros tenga razón y el otro no. Puede que ambos digan la verdad (por ejemplo si en ciertos plásticos mayor concentración de peróxidos ablande, y en otros plásticos endurezca). Y también puede ser que ambos libros estén equivocados. Solo la realidad tiene la última palabra.

Si yo argumento que una mayor concentración de fosfinas hace más lenta la reacción de Suzuki, y en la universidad de Bangkok, en el centro Max Planck en Alemania, y en la universidad de Campinas en Brasil, les da el mismo resultado, hay un mayor peso de mi argumento, pues la realidad muestra repetidas veces que tengo razón. Esto se llama reproducibilidad. ¿No pudieron reproducir mis resultados? Mala suerte para mí; hay altas probabilidades de que me haya equivocado en mis experimentos.

Si en la clínica Mayo en los Estados Unidos hacen un estudio a doble ciego sobre el efecto de un extracto de cannabis sativa (marihuana) en el nivel de triglicéridos en sangre y reciben que baja su concentración, pero en el instituto Weizmann en Israel y en la universidad de Beijing los estudios dan negativos, el estudio original no fue reproducible. ¿Es ésta la prueba de que el experimento original estuvo mal realizado? No necesariamente. Puede que la muestra (el número de personas testeadas) haya sido pequeña, y por lo tanto pequeñas irregularidades (“outliers”, tal como un paciente que se haya hecho vegetariano en la mitad del estudio) pudieron haber afectado los resultados originales. Puede ser que los extractos hayan sido de diferente calidad en los diferentes estudios, con lo cual necesariamente se obtienen diferentes respuestas. Puede que los estadounidenses sean en promedio más sensibles al cannabis que los chinos e israelíes. Mil cosas pudieron pasar pero, en definitiva, la realidad mostró que los resultados no son concluyentes. Cuantos más resultados positivos, más viable es el resultado.

Nótese que la palabra “viable” no es lo mismo que “verdad”. La verdad es (idealmente) absoluta, eterna y perfecta. La viabilidad es, en palabras sencillas, lo más cercano a la verdad que tenemos a partir de los datos y hechos observados de la realidad. Por ejemplo, tomemos el efecto invernadero causado por el dióxido de carbono

Page 8: La Química de la Ciencia

6

expelido por el consumo de petróleo y carbón. El estudio de la atmósfera es de una complejidad inaudita, y sin embargo gran parte de las estadísticas y de los estudios realizados indican que el CO2 calienta la tierra al absorber los rayos infrarrojos. Es un asunto todavía en disputa, pero la realidad nos muestra que el más probable causante del efecto invernadero seamos nosotros, los humanos, al consumir combustibles químicos. Esta es la respuesta más viable. Si algún día nuevas observaciones apuntan a otros causantes, nos retractaremos y buscaremos la respuesta más viable acorde a los nuevos datos. Y esta es la faceta más interesante de la ciencia, la retractabilidad, su capacidad de decir “lo lamento, nos equivocamos; los datos viejos fueron insuficientes, pero los datos nuevos nos dicen que la realidad es diferente”. Cualquier persona que piense que “los médicos hoy dicen una cosa y mañana dicen otra”, comprenden perfectamente este concepto. La ciencia no solo es falible, sino que además tiene la entereza de aceptarlo y evolucionar según los nuevos datos que se extraen de la realidad.

Todo esto es honestidad intelectual. Es sincerarse diciendo y diciéndose “me puedo equivocar, y si lo hago, lo admito”, o “mis ideas son solo hipótesis y hasta que no las pruebo frente a la realidad no salgo a defenderlas”, o “por más que todos los resultados me indican que la teoría es correcta, siempre está la posibilidad de que haya algo más allá de lo que mis experimentos indican”.

Sin embargo, no caigamos en la inocencia de creer que un científico va a aceptar con naturalidad y entereza que toda su hipótesis en la cual trabajó años debe ser tirada a la basura. ¿Qué hace el investigador de la clínica Mayo cuando en Israel y en China niegan sus resultados sobre el efecto del cannabis en los triglicéridos? ¿Se retracta y acepta su derrota como un caballero? ¿Viaja al oriente a asesinar a sus competidores? ¿Hace una campaña para convencer al público de las ventajas del cannabis, así en las próximas elecciones democráticas se vota por la legalización de la marihuana? No, no y no. Primero, nadie se retracta sin luchar; un caballero científico tiene confianza en su trabajo y no lo va a descartar sin fuertes motivos. Segundo, no asesina a sus competidores; un caballero científico sabe que el asesinato está mal visto por sus colegas. Tercero, no hace campaña para la próxima época de elecciones; un caballero científico sabe que la realidad no es democrática y que a la naturaleza no le importa la opinión de la mayoría.

Cuando hay discrepancias entre los resultados de diferentes grupos

de investigación, lo que se hace es seguir investigando. Se trata de mejorar los experimentos, de ampliar el número de pacientes investigados, de realizar análisis con más precisión y exactitud. Se trata de exprimir más a la realidad para que libere más datos, pues con cuantos más datos se cuente, más viable es una hipótesis con respecto a la otra.

Hasta que los resultados de varios experimentos no sean concluyentes, puede darse la extraña situación de que se formen "fans" de una hipótesis o de otra. Es una extraña situación para un grupo tal como el de los científicos, de quienes nadie supondría este comportamiento, más apropiado para una cancha de fútbol.

De cualquier manera esto no es lo común para el grueso de la investigación. Por un lado, la mayor parte de la ciencia no es suficientemente trascendental como para que surjan hipótesis contrarias; es más, la enorme mayoría de la ciencia no es suficientemente significativa como para que alguien se tome el trabajo de reproducir los resultados con el fin de testearlos.

Investigar es extremadamente caro como para malgastar los pocos fondos del laboratorio en algo que ya otro estudió. Si uno intenta reproducir el resultado obtenido por otro laboratorio, normalmente lo hace para utilizarlo como punto de partida para continuar con otra investigación. Supongamos que en Australia publicaron un método fantástico y revolucionario para producir epóxidos a partir de alquenos. En mi humilde laboratorio de química orgánica no puedo darme el lujo de analizar y estudiar paso por paso este método tal como se hizo en la investigación original. Pero si esa reacción me es útil para

Page 9: La Química de la Ciencia

7

mi trabajo en síntesis, voy a confiar en los australianos y voy a intentar aplicar los resultados finales de esta epoxidación como herramienta. Toda investigación previa puede ser un ladrillo más en el edificio de mi investigación, y de esta manera indirecta se puede probar la reproducibilidad de la técnica australiana.

Esta cuestión de ser un fan de una hipótesis en lugar de otra contraria puede terminar siendo un absurdo, ya que en muchos casos ambas hipótesis son dos caras de la misma moneda. Esto fue lo que pasó en un famoso caso dentro de la química cuántica, que incluyó a dos premios Nobel, Linus Pauling y Robert Mulliken. Es la historia de la batalla entre dos teorías que pretenden explicar y predecir lo que sucede en la unión química, la fuerza que hace que una molécula exista como tal y no se parta en sus átomos correspondientes.

PAULING VS. MULLIKEN

Linus Pauling no solo era un gran científico, sino

también un excelente orador, un maestro de la comunicación. Desarrolló la teoría de enlace de valencia, que mostraba a la unión química como una mezcla (cuántica) entre uniones covalentes e iónicas. En 1939 publicó el libro “La naturaleza de la unión química”, que por varias décadas fue considerado la biblia de la química cuántica. En 1954 recibió el premio Nobel por sus aportes a la comprensión de esta unión química. No solo fue un héroe por sus aportes científicos, sino también por su activismo contra las armas nucleares, un “hobby” que le significó un segundo Nobel, el de la paz.

Robert Mulliken no solo era un gran científico, sino también un pésimo orador. Desarrolló la teoría de orbitales moleculares, que mostraba la unión química como una mezcla (cuántica) entre orbitales (especie de “zonas permitidas”) esparcidos por toda la molécula, en cada uno de los cuales se ubica un par de electrones. Este concepto de electrones desparramados era muy diferente al de enlace de valencia de Pauling, que ubicando a los electrones justo entre los átomos simulaba la típica noción de una unión por cada par de átomos. Lo sorprendente era que la teoría fomentada por Mulliken funcionaba de una manera fantástica. Era difícil de digerir, pero con mayor poder de predicción y mucho más fácil de calcular que el método de Pauling. Lamentablemente Mulliken no sabía vender su trabajo y fue totalmente eclipsado por la simpatía de Pauling. Mulliken terminó recibiendo el Nobel de química doce años después de Pauling, no gracias a su capacidad de marketing, sino por las cualidades de su teoría (una vez que el público pudo descifrarla).

Durante un tiempo hubo dos bandos. La hinchada de “enlace de valencia” de Pauling y la de los “orbitales moleculares” de Mulliken. La primera ganó los primeros partidos, la segunda terminó ganando el campeonato. Pero la realidad mostró otra cosa: ambas teorías, una vez llevadas a sus límites de precisión, son totalmente equivalentes. Son dos visiones convergentes, una más cómoda conceptualmente, la otra más accesible computacionalmente, pero que en el fondo, ¡son lo mismo! Moraleja, antes de pensar qué teoría es más viable, mejor asegurarse de que no estemos hablando de lo mismo.

¿QUÉ ES LA QUÍMICA?

Ahora que tenemos una idea básica de la ciencia en general, es hora de hacer el análisis de una ciencia particular. Se puede considerar a la química como la ciencia del medio, el jamón del sándwich entre la física y la biología, ya que trata desde la fisicoquímica hasta la bioquímica. Pero la química es una ciencia que se destaca por sí misma, a pesar de ser menos mediática que sus pares. Pasa que cuando se trata de divulgación científica, vende mucho más contar sobre los misterios de lo infinito, tal como la energía oscura, la partícula de dios (el bosón de Higgs), o el Big Bang y el inicio del tiempo, o sea el ámbito de la física. También son temas calientes en el periodismo científico todo lo concerniente a la biología, como la evolución, el descubrimiento de nuevas especies, o la búsqueda de las raíces de la vida. La pobre química se queda atrás en la espectacularidad de sus descubrimientos. Y sin embargo…

Les hago un desafío. Piensen en cualquier cosa, lo que se les dé la gana o lo primero que les venga a la mente.

Apuesto que hay química metida en eso que pensaron. ¿No me creen? Veamos. Si pensaron en:

� La televisión: La pantalla de un televisor moderno tipo LCD está basado en cristales líquidos (LCD = “Liquid Crystal Display”), una sustancia entre el estado líquido y sólido que puede cambiar sus propiedades ópticas con la electricidad. El diseño de estas sustancias está dentro del área de la química de materiales. � ¿Qué hay para cenar?: La comida es química pura. Desde el estudio del efecto de las moléculas del alimento al cocinar o congelar, pasando por el análisis del contenido de proteínas o grasas, o el control de sustancias prohibidas y adulteraciones. La especialidad que controla la calidad de la comida se llama bromatología, y el estudio de los procesos que le suceden es la química de los alimentos. � Sexo: Seguro es lo primero que pensaron. Está bien, el sexo es un componente biológico extremadamente

Page 10: La Química de la Ciencia

8

poderoso, por lo cual lo raro sería no pensar en él. Si no fuera tan seductor, la selección natural de las especies se habría encargado de que el Homo Sapiens se extinguiera. El sexo, como toda emoción, está manejada por señales químicas (hormonas) que le dicen a las diferentes partes del cuerpo como comportarse ante ciertas situaciones. Algunas de las hormonas que entran en juego en este caso son la testosterona, los estrógenos, la progesterona, la oxitocina, la dopamina, etc. La investigación sobre hormonas le corresponde a la endocrinología, que es parte de la bioquímica. � Quiero matar a mi suegra: Un pensamiento totalmente natural. La lista de sustancias químicas que pueden cumplir este objetivo es grande. Cianuro, fosgeno, arsénico, toxina botulínica… La toxicología se ocupa de estudiar los efectos tóxicos de las moléculas, de cómo curarse de las intoxicaciones y de cómo detectar con qué veneno intentaste matar a tu suegra. � Esta caspa me está matando: La farmacología es el área de la bioquímica dedicada al estudio de medicinas, incluyendo al ketoconazol. � ¿De qué color pinto la cocina?: La pintura es una mezcla de sustancias que recubren una superficie con la propiedad de absorber tonos específicos de luz, dándole color a la vida. La molécula de color se llama pigmento y de su desarrollo y síntesis se ocupa la química orgánica, ya que normalmente son moléculas basadas en átomos de carbono, que tienden a unirse de tantas maneras diferentes que la química orgánica tiene ya identificadas millones de sustancias diferentes, como los plásticos, solventes, alcoholes, remedios y otras moléculas bio-activas, y muchísimas otros ingredientes indispensables en nuestra vida. � Qué daría por estar en la playa: El sol, el mar, la arena… y yo acá trabajando. Pero me consuelo sabiendo que la arena es un silicato, formado por enormes estructuras de silicios y oxígenos fuertemente unidos. Así como la química de los compuestos

basados en carbono es la especialidad de la orgánica, la química de los compuestos basados en todos los otros átomos es la química… inorgánica, por supuesto. � El tiempo está loco: Está bien, esto le toca a la meteorología. Pero existen partes de la química dedicadas también al clima: la química medio ambiental y la llamada química verde. La primera se ocupa de las reacciones que suceden en la atmósfera, como la desaparición de la capa de ozono. La segunda tiene como función purificar el planeta, diseñando procesos menos contaminantes, como la generación solar de electricidad o la producción de químicos sin desechos tóxicos.

Espero que con esto se hayan convencido de que aunque no la veamos, la química siempre está. Es que el mundo, incluidos nosotros, estamos formados por moléculas de todo tipo, tamaño, color, y función. La próxima vez que escuchen a alguien hablando de un yogur, un champú o una gaseosa diciendo con tono despectivo “¡esto está lleno de químicos!”, pueden decirle con total sinceridad que sí, que es 100% moléculas y por lo tanto es pura química.

Page 11: La Química de la Ciencia

9

Capítulo β

La Insondable Filosofía Científica

«¡O vitæ philosophia dux! ¡O virtutis indagatrix, expultrixque vitiorum! ¿Quid non modo nos, sed omnino vita hominum sine et esse potuisset? Tu urbes peperisti; tu dissipatos homines in societatum vitæ convocasti.»

(¡O filosofía, guía de la vida! ¡O buscadora de la virtud y expulsora de vicios! ¿Qué hubiera sido de nosotros y de todas las épocas humanas sin ti? Tú has producido las ciudades; tú has convocado a los hombres dispersos al disfrute social de la vida.)

Cicerón (106 – 43 a.e.c.; senador, orador y filósofo romano)

Hablemos de filosofía, específicamente de la filosofía

de la ciencia, alias “epistemología”. Siendo un capítulo filosófico, no pueden faltar algunas palabras en griego antiguo. “Epistemología” proviene de ἐπιστήμη (episteme), conocimiento, y λόγος (logos), estudio, es decir que se trata del estudio del conocimiento y de cómo lo adquirimos. Esto abarca un poco más de lo que es estrictamente la filosofía de la ciencia, pero como no soy filósofo no me atrevo a debatir más allá de mis límites, o sea las ciencias exactas y naturales. Las ciencias sociales tienen sus propias reglas de juego, por lo cual son material para otro libro (que no seré yo quien lo escriba). Asimismo las matemáticas, por ser una ciencia con raíces más abstractas, no participan en la misma categoría que el resto de las ciencias exactas. Veamos por tanto el trasfondo de las ideas que hacen que estas ciencias que nos ocupan hoy, sean científicas.

DIBUJANDO LA LÍNEA ROJA

Ya es hora de discutir el criterio de demarcación. Lo

más importante es saber que cualquier afirmación, para ser científica, debe poder ser probada empíricamente, o sea por medio de experimentos u observaciones. La afirmación que dice que “las grasas engordan más que las proteínas” es empírica, ya que se puede medir la diferencia en el aumento de peso de animales que comen grasas con respecto a los que comen proteínas. No empírica es la afirmación que dice “Beethoven era mejor compositor que Mozart”, ya que no hay manera de medir un asunto tan subjetivo. Podemos decir que nos resulta más agradable al oído; o que siendo el primer romántico Beethoven creó un nuevo estilo superando a Mozart; o que para la época de cada uno la obra de Mozart era más desarrollada que la de Beethoven; o que en realidad Bach los superaba a ambos en calidad y complejidad. Son todas posturas personales, no medibles. Si bien escuchar las

obras clásicas es en sí un tipo de observación, ya que se dirige a nosotros por medio de los sentidos, la observación científica es totalmente despersonalizada, pues quien toma las mediciones lo hace desde un punto de vista totalmente neutral, con el fin de anotar un resultado y no de disfrutar la música. En este sentido observaciones científicamente válidas podrían ser “el 60% de la gente prefiere a Beethoven”, ya que se puede medir a partir de una encuesta, o “Mozart tenía un estilo netamente clásico”, ya que se pueden comparar sus partituras con las estructuras de la música clásica.

Nótese que una frase puede probarse empíricamente y sin embargo ser totalmente falsa. Por ejemplo, decir que “Marte es un planeta verde” es una postura válida en este sentido, pero a no ser que seamos daltónicos es totalmente incorrecta. También se puede expresar una frase correcta pero no empírica, y por lo tanto no científica, como “Bach es mucho mejor que Mozart” (esto es cien por ciento verdad aunque no lo pueda probar).

La postura que sostiene que el único tipo de información que tiene sentido proviene de observaciones empíricas se llama positivismo. Es una corriente con mucho peso dentro de las ciencias, porque pone en primer (y único) plano a los experimentos científicos. Descarta por completo cualquier argumento basado en razonamientos en el aire, en la intuición, en la fe, o en el “sentido común”, a no ser que se presenten pruebas tangibles para justificarlos. Un razonamiento sin base empírica puede ser considerado por los positivistas como

Page 12: La Química de la Ciencia

10

erróneo, inútil, o sin sentido. El positivismo es en cierta manera una forma de empirismo extremo. No existen los principios, las ideas abstractas, el destino, ni los espíritus universales.

En una postura similar se encuentran los materialistas. El materialismo científico, que no tiene nada que ver con el materialismo capitalista, dice que lo único que hay en el universo es materia. Si aprecian su vida, no se atrevan a plantear la existencia del alma frente a un materialista. Si existe algo así como el espíritu o la mente, es solo una creación de nuestro cerebro. Las neuronas, las conexiones dendríticas, los impulsos eléctricos u hormonales entre células son el material del que están hechos los sueños; todo es materia fabricando pensamientos.

Desde hace tiempo el materialismo tiene dificultades para sostenerse como filosofía, más allá de las críticas de los creyentes en lo sobrenatural. Si todo es materia, ¿qué es la luz? ¿Y la gravedad, el magnetismo, o los rayos X? Todas estas fuerzas y campos son conceptos físicos, que se pueden ver, sentir y experimentar. Para colmo, un tal Einstein con su teoría de la relatividad dijo que E=mc

2,

con lo cual resulta que la materia (m) se puede convertir en energía (E) y viceversa. Los materialistas explican entonces que lo que llaman “materia” en realidad es todo lo que de una manera u otra se puede sentir actuando sobre la materia tradicional, como el efecto de un imán atrayendo metales, o los rayos X fabricando radiografías. Es decir que las “fuerzas” existen, pero el “alma” no. Todo depende de cómo definamos a la materia. Esto es lo que se conoce popularmente como “malabarismos filosóficos”, de los cuales la epistemología está llena, pero si somos sinceros con nosotros mismos, veremos que casi todos nuestros pensamientos y creencias son también malabarismos que podrían hacer un show en el circo de la filosofía.

CIENCIA Y RELIGIÓN, UN DEBATE OBLIGADO

Supongamos que dividimos el mundo entre doctrinas

materialistas y doctrinas espirituales. Supongamos que al asunto material (incluyendo los rayos X y la misteriosa “energía oscura” que nadie sabe bien qué es) lo llamamos ciencia, y que a la cuestión espiritual (incluyendo al alma, los dioses y la ética) lo llamamos religión. De esta separación resulta que ciencia y religión son dos áreas diferentes que no se superponen, con distintas preocupaciones y responsabilidades. Esta idea fue bautizada por Stephen Jay Gould (un famoso paleontólogo y divulgador científico) como NOMA, o “magisterios no superponibles” (del inglés “Non-Overlapping Magisteria”). Dentro del NOMA científicos y religiosos no tendrían por qué pelearse, ya que sus áreas de trabajo son distintas. Se lo puede describir como

“sutor, ne ultra crepidam” (“zapatero, a tus zapatos”, pero en latín todo suena mucho más intelectual).

Con el NOMA tenemos paz en la tierra. ¿O no? ¿Por qué es que algunos científicos y religiosos se quieren sacar unos a otros los dientes con una tenaza oxidada? Simple. Si realmente el NOMA existe, la línea roja entre ciencia y religión debe ser más compleja que las fronteras de la ex-Yugoslavia. En la vida real usualmente hay superposición de los magisterios. Con todas las ideas científicas y religiosas acerca de la creación de la vida y del universo, hay que cerrar los ojos muy fuerte como para no ver que son conceptos que se pisan constantemente. Habiendo miles de religiones superponiéndose unas a otras en sus creencias, no hay razón para que la ciencia no meta púa en temas que desde hace milenios generan conflictos.

Cada uno de nosotros tiene sus perspectivas y creencias, pero podemos mirarlas como espectadores y ver que la creación del mundo es diametralmente opuesta según Jehová, Buda, Zeus, Alá, Ahura Mazda, Pachamama, Brahma, Odín o Kahless. La ciencia no creó una guerra contra la religión, sino que entró en una guerra mucho más antigua que la ciencia misma. La ciencia podría abolir (filosóficamente hablando) a una religión en la misma medida que dos religiones se pueden invalidar una a la otra, por el hecho de tener ideas excluyentes. O el cosmos fue creado en seis días hace seis mil años, o Brahma y el universo nacieron de un huevo dorado, o el tiempo y el espacio se crearon en el Big-Bang hace catorce mil millones de años. Solo una opción puede ser válida (o ninguna).

Esto trae al tablero una pregunta muy incómoda. ¿Es la ciencia una religión? Para muchos puede ser una pregunta francamente estúpida, siendo la ciencia la antítesis de las religiones. Pero es una pregunta válida que muchos filósofos y no filósofos se hacen, por más que a los científicos les de alergia escucharla. Es cierto que en las ciencias no hay deidades, pero creer en dioses no es obligatorio para todas las religiones (como el budismo original). También es cierto que hay movimientos e ideologías que son considerados por muchos como religiones, como el ecologismo, el comunismo, el yoga o algunos movimientos de autoayuda. La cuestión, como en todo malabarismo filosófico, es ver primero cómo definimos qué es una religión. El filósofo y matemático Bertrand Russell en su libro no muy originalmente titulado “Religión y Ciencia”, da una definición práctica de una religión como un ente con tres características: una iglesia, un credo y un código moral. Una iglesia es la estructura que dirige a la religión; puede ser el Vaticano, los patriarcados ortodoxos, los ayatolas, Osho u otro gurú de turno, el partido comunista, algún emperador o sultán, o Greenpeace. Credo es la serie de normas que no tienen una función “tangible” y aplicable a la vida cotidiana, como rezar el Hare Krishna, sumergirse en algún río para purificarse, marchar con la bandera o intentar comunicarse con espíritus superiores. Por último, el

Page 13: La Química de la Ciencia

11

código moral son las instrucciones para comportarse de manera ideal (ideal para la religión en consideración), como las normas sexuales, el tratamiento entre los seres humanos o entre estos y otros seres vivos, la alimentación pura e impura, o la legislación. Es solo una de las múltiples definiciones de religión, pero es la más práctica e incluyente que conozco.

¿Y la ciencia? ¿Encaja o no en esta definición? Veamos. ¿Tiene iglesia? Si, tiene. Tiene universidades e institutos de investigación; tiene científicos, médicos e ingenieros, que no se ponen sotana pero sí un guardapolvo. Hay quienes los consideran sacerdotes, trayendo verdades casi divinas. ¿Hay código moral en ciencias? Sí. Hay normas sexuales, como usar preservativo; normas de alimentación, como prohibir comer de una lata hinchada o recortar con el colesterol; normas de tratamiento del medio ambiente, como el consumir poca energía o proteger de la extinción al tatú carreta. ¿Y el credo? ¿Existen normas científicas sin función “tangible”? Pregunta difícil, pero se puede decir que leer divulgación científica o ir a la asociación amigos de la astronomía a observar las lunas de Saturno son actividades poco aplicables a la vida cotidiana, por lo cual son hobbies que rozan con ser considerados culto a la ciencia, aunque todavía no llegan a la categoría de poner una estampita en la billetera, rezar el mantra “dios es único” o saber de memoria el libro rojo de Mao.

Hay una única cuestión que separa a la ciencia de las religiones. La fe. La ciencia no necesita que crean en ella, ni en dogmas indiscutibles, ni en autoridades absolutas. Otorgarle fe a la ciencia no significa creer en todo lo que los científicos dicen, sino creer en la honestidad de los experimentos de los cuales se sacaron las conclusiones. En la ciencia no hay seres sobrenaturales ni poderes extrahumanos en los cuales debemos creer, confiar, o rezar. Como máximo, hay realidades increíbles e inimaginables que la naturaleza nos presenta (o nos presentará). Para muchos, esto es lo que marca el abismo de diferencia. La ciencia deja de ser tal cuando se convierte en fe. Pero sin un poco de fe es imposible avanzar, como explicaba Kuhn en su revolucionaria idea de las revoluciones científicas.

REVOLVIENDO REVOLUCIONES

Thomas Samuel Kuhn, historiador y epistemólogo,

escribió el libro “La Estructura de las Revoluciones Científicas” en 1962, gracias al cual los científicos se tuvieron que mirar al ombligo y darse cuenta que también hay algo de fe en ciencia. No se sabe bien si catalogar a las ideas de Kuhn dentro de la sección filosofía o si en realidad es sociología de la ciencia, tratando a los científicos como una comunidad en constante transformación.

Para explicar la idea de Kuhn debemos ver varias definiciones. La primera y principal, es el concepto de paradigma, que es el conjunto de ideas que forman la base de un área científica. Por ejemplo, un paradigma enorme en química es la idea que existen los átomos, y que estos se atraen entre sí de manera específica formando uniones químicas, o sea moléculas. Esto parece obvio para todo el que sufrió química en la escuela. Casi todo el mundo sabe que existen los átomos, que estos forman moléculas, y que si parto las uniones entre los átomos de las moléculas puedo formar nuevas moléculas. Como cuando tengo etanol (alcohol) y lo quemo con el oxígeno del aire, generando dióxido de carbono y agua durante la reacción. Toda esta historia de los átomos, moléculas y reacciones químicas nos puede parecer obvia, y esa es la cuestión con un paradigma. Para quienes lo usan, el paradigma es tan obvio que ni se discute. Como dijimos, es la base de un área científica. Sin este paradigma la química sería algo totalmente diferente.

Pero la química era totalmente diferente antes de que se estableciera la existencia de átomos y moléculas. Por ejemplo, hasta hace poco más de dos siglos existía el paradigma del flogisto, un elemento “energético” que se liberaba como calor en la combustión o en la oxidación. Por ejemplo:

«Si pone espíritus del vino [alcohol] en fuego, de ser puros, habrán de quemar enteramente. Es posible con los recipientes adecuados recoger el vapor de los espíritus quemándose, y encontrará que resulta un agua insípida, incapaz de combustión. El principio actuando en la combustión de los espíritus del vino, y dispersándose por el acto de la combustión, es el flogisto.»

Richard Watson “Fuego, Azufre, y Flogisto” Chemical Essays, 1789.

Para Richard Watson, Johann Joachim Becher (el

creador de la idea del flogisto), y para otros miles de científicos de los siglos XVII y XVIII, la existencia del flogisto era obvia. El alcohol se convertía en agua al quemarse, por lo tanto alcohol menos agua tenía que dar el elemento energético incógnita, el “flogisto” (del griego φλογιστόν, floguistón, quemar). Cuando tomamos bebidas alcohólicas lo podemos sentir ardiendo en la garganta, cuando quemamos madera lo vemos como fuego. La idea del flogisto era el paradigma de la época.

¿Cómo fue que desapareció todo rastro del flogisto en las ciencias? Cuando se puso de moda la técnica de pesar sustancias con alta precisión, se dieron cuenta que ciertos metales que se queman fuertemente (como el magnesio, muy usado en fuegos artificiales) en lugar de perder peso al perder flogisto, se hacían más pesados. Esto no tenía sentido, a no ser que el flogisto tenga peso negativo, todo un absurdo. Hoy sabemos que al reaccionar las moléculas de alcohol con oxígeno, se libera energía en forma de luz y calor, y eso es lo que vemos como fuego.

Page 14: La Química de la Ciencia

12

El proceso para pasar de la teoría del flogisto a la teoría atómica vivió una época de crisis, en la cual la vieja concepción no encajaba dentro de las nuevas observaciones experimentales. Esto es el punto principal de la idea de Kuhn: para pasar de un paradigma a otro se pasa por una crisis y luego por una revolución científica. La ciencia vive en su mayor parte tiempos calmos, Kuhn llama a estos períodos “ciencia normal”, en los que indudablemente hay mucho para investigar, pero hay una fuerte base de donde podemos agarrarnos: el paradigma.

«Los hombres cuya investigación se basa en paradigmas compartidos están comprometidos con las mismas reglas y normas para la práctica científica. Ese compromiso y el consenso aparente que produce son requisitos previos para la ciencia normal, es decir la génesis y continuación de una tradición de investigación particular… La adquisición de un paradigma… es un signo de madurez en el desarrollo de cualquier campo científico… Cuando el científico puede tomar un paradigma por sentado, ya no necesita en su trabajo principal tratar de construir su campo de nuevo, a partir de primeros principios y justificando el uso de cada concepto introducido. La transición sucesiva de un paradigma a otro a través de una revolución es el patrón usual de desarrollo de la ciencia madura.»

Thomas Kuhn, “La Estructura de las Revoluciones Científicas” (1962)

Una diferencia importante entre la teoría atómica y

los paradigmas previos, tal como el del flogisto o la idea de los cuatro elementos (agua, aire, fuego y tierra), es la manera en que está formada la materia. En el primer caso, la materia se compone de partículas indivisibles

(átomos, “ἄτομος”, del griego “ἀ” y “τέμνω”, o “a-temno”, literalmente “no cortar”, o “indivisible”). Con el flogisto o los cuatro elementos se suponía que la materia era algo continuo, que por más que la observemos en microscopios cada vez más potentes se vería siempre como un mar sin divisiones. El primero que supuso en épocas modernas que estamos constituidos por partículas minúsculas fue John Dalton en 1801 (el mismo Dalton que al describir su ceguera a ciertos colores definió lo que sería conocido como “daltonismo”). La pista clave para generar la idea de los átomos provenía de los números enteros de reactivos necesarios para una reacción química. Por ejemplo, para hacer agua se necesita exactamente una parte de oxígeno, y dos de hidrógeno (H2O); para dióxido de carbono, una de carbono y dos de oxígeno (CO2). Estas proporciones eran tan precisas que resultaba incómodo acomodar el concepto de materiales continuos, que en principio deberían poder mezclarse en infinitas proporciones, tal como sería si mezcláramos dos líquidos como agua y alcohol.

Cuando los experimentos dan resultados que no concuerdan con el paradigma, nos estamos enfrentando a una revolución científica, generando un proceso infinito: paradigma, crisis, revolución, nuevo paradigma; y si analizamos la historia tal como Kuhn lo hizo, veremos muchos de estos procesos en ciencias. Algunas de las revoluciones famosas fueron el paso del modelo creacionista a la teoría de la evolución de Darwin, la hipótesis geosinclinal (sin movimientos de los continentes) por la teoría de placas tectónicas y el modelo ptolemaico (con la tierra en el centro del sistema solar) por el modelo copernicano (el sol en el centro). Todas estas revoluciones tuvieron algo en común: echaban a la basura el paradigma anterior.

Hay otro tipo de revoluciones científicas que generan paradigmas menos agresivos con respecto a los previos. El clásico ejemplo de esto es la revolución generada por Einstein. El paradigma anterior armado por Newton explicaba con lujo de detalles cómo se mueven los cuerpos y cómo actúan cuando se ejerce una fuerza sobre ellos (lo que en física se llama mecánica). Las fórmulas y leyes de Newton son de una precisión exquisita, pero cuando se realizaron experimentos de precisión súper-exquisita, se dieron cuenta que algo no encajaba (¡una crisis!). Einstein rearmó el tiempo y el espacio, y escribió una serie de nuevas fórmulas que podían explicar estas supuestas fallas, generando el nuevo paradigma en

Page 15: La Química de la Ciencia

13

la mecánica: le teoría de la relatividad. Pero esta nueva teoría no pisotea a las leyes de Newton, sino que las amplía para las situaciones extremas en las que Newton falla. La relatividad es hoy en día el paradigma que describe la mecánica de los cuerpos gigantes (como las estrellas) y de velocidades extremas (cercanos a la velocidad de la luz).

En el caso de los cuerpos minúsculos, como los átomos y los electrones, la mecánica de Newton tampoco funciona. Para estas situaciones fue creada (o descubierta) la teoría cuántica, generando a su paso otra de las revoluciones científicas más resonantes de la historia. Es probable que a Kuhn se le haya ocurrido la idea de las revoluciones científicas al ver el show que la cuántica creó.

Si la cuántica describe a las partículas diminutas y la relatividad a los cuerpos con altas velocidades, ¿qué pasa con las partículas diminutas si viajan a altas velocidades? La relatividad y la cuántica no son teorías que combinen bien, por lo que es probable que en algún momento haya una nueva revolución en la física que formará un nuevo paradigma que cubrirá a ambas teorías, de la misma manera que estas cubrieron al paradigma newtoniano. Por suerte existen fórmulas que aproximan muy bien a la mezcla de ambas teorías. Estas ecuaciones de cuántica relativista tienen efectos sorprendentes, más cercanos a la vida cotidiana de lo que creemos. En los átomos más pesados la velocidad que toman los electrones es tan rápida que la relatividad empieza a meter la cola. Si no existiera la relatividad, el mercurio sería sólido en lugar de líquido, el oro no sería dorado y se oxidaría como un pedazo de hierro, y el plomo tendría propiedades eléctricas tan diferentes que las baterías de los autos no podrían funcionar. Lo más interesante de la cuántica relativista surgió cuando se pusieron a analizar las ecuaciones y se dieron cuenta que la variable que describe a la materia aparecía dos veces, una vez con signo positivo y otra con signo negativo. Nadie entendía bien cómo podía ser esto, ¡hasta que al poco tiempo se descubrió la antimateria! Dicen que no hay nada más elegante en ciencias que una fórmula que logra predecir lo que los experimentalistas hallarán en el futuro.

Los paradigmas resultan ser estructuras tan encastradas en el pensamiento científico que llega un momento en que no se discute su validez. Esta es la “fe” de los científicos de la que hablamos en la sección previa. A veces es tan difícil desterrar esta fe que como decía Max Planck (el fundador de la cuántica): “Una nueva verdad científica no suele imponerse convenciendo a sus oponentes, sino porque sus oponentes mueren paulatinamente y las nuevas generaciones aprenden desde el principio con la nueva verdad”.

El paradigma es tan poderoso que no sólo da una base para interpretar los experimentos, sino que además define qué tipo de preguntas hacer y qué es lo que hay que observar. Por ejemplo, si quiero investigar lo que sucede en cierta reacción química, lo que me pregunto es

qué uniones químicas se rompieron y qué átomos están ahora unidos, todas cuestiones dentro del paradigma. No entra en la cabeza de ningún químico preguntarse adonde se fue el flogisto. La concepción de las uniones químicas es algo adquirido desde la escuela hasta la tumba, y así nos queda encasillado en la mente. Los paradigmas parecen cubrir todas las posibles experiencias científicas, a tal punto que es recurrente pensar que no hay nada más por descubrir. Pero, por si acaso, muchos epistemólogos no hablan de teorías verdaderas, sino de teorías viables, o sea lo más cercano a la verdad según los datos que poseemos. ¡No sea cosa que se nos vuelva a caer el paradigma y todas nuestras “verdades” ya no lo sean más!

A fines del siglo XIX parecía estar todo descubierto en física. Albert Michelson, un conocido físico de la época, escribió en 1903 que “Las leyes fundamentales y los hechos más importantes de la ciencia física han sido todos descubiertos y están tan firmemente establecidos que la posibilidad que sean alguna vez suplantados a consecuencia de nuevos descubrimientos es sumamente remota”. Dos años después sale a la luz la teoría de la relatividad, y en 1913 Niels Bohr hace la primera descripción cuántica del átomo, dos ideas que cambiaron la historia de la física. De manera similar, ya con la cuántica y la relatividad establecidas como paradigmas, Stephen Hawking dio en 1980 una conferencia titulada “¿Está a la vista el fin de la física teórica?”. En ella decía que “Hay motivos para un cauto optimismo de que podamos ver una teoría completa en la vida de algunos de los aquí presentes”. Tal vez sea verdad, pero desde esa conferencia se descubrieron la materia y la energía oscura, dos entes que le dan forma al universo y no se sabe casi nada de ellas. Es probable que si en algún momento se descubre lo que son, entonces haya una nueva revolución en la física. Por lo pronto el premio Nobel de física en el 2011 se lo otorgaron a los que encontraron que el universo está acelerando su expansión gracias a la misteriosa energía oscura.

MACRO Y MICRO REVOLUCIONES POR MACRO Y

MICRO REVOLUCIONARIOS

Por lo que vimos, crear o aceptar un nuevo paradigma

parece una cuestión de jóvenes, mientras que los viejos científicos, con sus temores a los cambios y cómodamente estancados en viejas estructuras, no se atreven a tomar las riendas de las nuevas ideas. Esta postura era la de los pioneros en la física cuántica, todos jóvenes con ideas revolucionarias, luchando contra las decrépitas autoridades científicas. Max Planck fundó la cuántica a los 42 años (y recibió el Nobel a los 60). Einstein explica el misterioso efecto fotoeléctrico con la idea de Planck a los 26 años, y de paso formula la teoría de la relatividad (Nobel a los 42). Niels Bohr inventa el

Page 16: La Química de la Ciencia

14

primer modelo cuántico del átomo a los 28 (Nobel a los 37). Louis de Broglie explica a los 32 años que así como la luz está formada por ondas que pueden comportarse como partículas, la materia está formada por partículas que pueden comportarse como ondas (Nobel a los 37). Werner Heisenberg estableció la mecánica cuántica a los 24 años, y el principio de incertidumbre a los 26 (Nobel a los 31). Paul Dirac a los 26 años formula la ecuación de la cuántica relativista, y de paso predice la antimateria (Nobel a los 31). Pauli a los 25 describe el principio de exclusión, explicando con esto porqué la materia tiene volumen, o por qué no podemos atravesar una pared (Nobel a los 45). Los fundadores de la física cuántica apenas estaban aprendiendo a afeitarse cuando decidieron revolucionar al mundo. Una de las pocas excepciones fue Erwin Schrödinger, quien a la avanzada edad de 39 años (casi el abuelo de esta generación de físicos) postula la ecuación fundamental de la cuántica (Nobel a los 46). Con todos estos púberes recibiendo el premio Nobel, es lógico que parezca que las revoluciones son un asunto de jóvenes.

Pero no es siempre así. Copérnico publicó su primer borrador acerca del nuevo modelo del sistema solar a los 42 años, pero su libro cumbre (“De revolutionibus orbium coelestium” -Sobre las Revoluciones de las Esferas Celestes-) fue publicado pocos meses antes de su muerte a los 70 años. Benoit Mandelbrot comenzó a trabajar con sus modelos a los 36 años, pero los fractales, uno de los descubrimientos más importantes y revolucionarios de la matemática moderna, fueron bautizados cuando Mandelbrot ya tenía 51 años. Darwin puso la semilla original de la idea de la evolución de las especies cuando a los 28 años regresó de su famoso viaje por Sudamérica, pero la primera edición del libro “El Origen de las Especies” no vio la luz hasta 22 años después, cuando a Darwin ya no le quedaba ni un pelo arriba de la línea de las orejas. Y cuando se cita a los jóvenes cuánticos rara vez se lo cita a Max Born, quien a los 42 años acuñó el término “mecánica cuántica”, a los 44 postuló su famosa interpretación de los orbitales cuánticos y recién a los 72 recibió el Nobel.

Una pregunta recurrente es: ¿por qué resulta tan difícil para el “establishment” científico aceptar un nuevo paradigma? ¿Es que no se da cuenta de la crisis que se está viviendo? Por ejemplo, en el 2011 el premio Nobel de Química se lo concedieron a Dan Shechtman por el descubrimiento de los cuasi-cristales, sólidos que están a medio camino entre las estructuras cristalinas (como el cuarzo y la mayoría de las piedras), y las estructuras amorfas (como el vidrio y la mayoría de los plásticos). El paradigma decía que los materiales sólidos sólo podían ser cristalinos o amorfos, por lo que nadie se preguntaba si podía haber algo en el medio. Shechtman logró ver en los experimentos lo que nadie más veía, por más que estaba ahí para que todos lo vean. El rechazo a la idea de esta estructura intermedia fue tan grande, que la comunidad le dio la espalda por muchos años. Linus

Pauling (a quien lo conocimos en el capítulo α) llegó a decir que “No hay tal cosa como los cuasi-cristales, sólo cuasi-científicos”. Con los años y las pruebas experimentales Shechtman logró convencer a sus colegas. Tenía 43 años al publicar su primer paper sobre cuasi-cristales en 1984, y 70 al ganar el Nobel.

La pregunta se mantiene. ¿Por qué resulta tan difícil aceptar un nuevo paradigma? La respuesta típica es que los viejos científicos están demasiado cómodos como para cambiar de idea. Personalmente creo que la respuesta es totalmente diferente. No hay mayor orgullo para un científico que ser protagonista de una revolución científica. Los revolucionarios ganan nobeles. Todo investigador quiere que su nombre quede tallado para la posteridad en alguna teoría o fórmula que haya cambiado al mundo.

Entonces, si todos desean cambiar el paradigma, ¿por qué les cuesta tanto aceptar cuando otro lo hace? ¿Es envidia científica? No. El mayor problema es que como todos desean ser el Che Guevara de la ciencia, muchísimos intentos de revoluciones resultan un fracaso. Para que la revolución funcione, el sistema debe caer con el peso de las pruebas, y esto es un proceso de muchos años. Los cuasi-cristales que Shechtman estudió originalmente eran aleaciones sintéticas muy elusivas. De a poco se fueron descubriendo más y más cuasi-cristales, y recién en el 2009, un cuarto de siglo después del paper, se encontró un cuasi-cristal totalmente natural. No podemos pretender que los científicos digan “confiamos en usted, doctor Shechtman, que en el futuro nos traiga las pruebas que validen su teoría, por lo que le damos el premio Nobel ahora”. De hecho, Shechtman tuvo bastante suerte en recibir el Nobel 27 años después de publicar sus ideas. En muchos casos se descubre la importancia de un descubrimiento tiempo después de haber enterrado al investigador.

Hasta ahora hablamos de las grandes revoluciones, aquellas que generaron que la ciencia tenga que rearmar sus pedazos como si una bomba hubiera explotado tirando abajo los cimientos de todo el edificio. Kuhn veía esto como el proceso natural de las ciencias, con alguna enorme crisis cada uno o dos siglos. Sin embargo en los períodos de ciencia normal hay constantes revoluciones, pero demasiado pequeñas como para destruir la construcción entera. Se podrían considerar como la remodelación de una vivienda, demoliendo alguna pared y redecorando un área específica de la ciencia.

El descubrimiento de los cuasi-cristales entra dentro de esta categoría de mini-cambios de paradigma. Fue una revolución real, pero solo dentro del campo de la cristalografía. En la química orgánica, analítica o farmacológica nadie sintió cosquillas cuando los cristalógrafos se rompían la cabeza tratando de digerir a los cuasi-cristales. Las mini-revoluciones científicas ocurren todo el tiempo en diferentes áreas, pero rara vez llegan a los titulares de los diarios. Puede ser el descubrimiento de una técnica de clonación, la invención

Page 17: La Química de la Ciencia

15

de un dispositivo nano-electrónico, la descripción de una nueva partícula subatómica, el encontrar una especie de lombriz que no encaja dentro de ninguna familia conocida, o el notar que las úlceras estomacales son causadas por una bacteria.

Yo mismo estoy viendo un mini cambio de paradigma en mi propia área de trabajo (catálisis), en la que un concepto establecido desde hace un siglo (el paso determinante de la velocidad), se comienza a considerar que es un criterio erróneo, dando lugar a una nueva idea: los estados determinantes de la velocidad. Por todos lados hay silenciosas revoluciones que en lugar de producir grandes saltos científicos dan pequeños pasos hacia una mayor comprensión de la realidad. Sin que lo sepamos, se puede estar gestando una explosión de conocimiento en el instituto de ciencias más cercano a nuestro hogar.

CÓMO SÉ QUE SÉ LO QUE SÉ

Todas las ciencias exactas y naturales ponen énfasis en el empirismo, o sea en probar con experimentos u observaciones que lo que sé es realmente un conocimiento viable. Y tiene mucha lógica. ¿Cómo puedo saber si algo es “verdad” si no hay pruebas reales para justificarlo? Pero hay un problema con este enfoque, a pesar de ser tan obvio como práctico, que tiene el pomposo nombre de “problema de la inducción”. El método inductivo (de donde surge el término inducción) permite obtener conclusiones a partir de la generalización de repetidas observaciones empíricas. Por ejemplo, si pongo una gota de ácido nítrico sobre una lámina de hierro, puedo observar que la corroe; sobre zinc pasa lo mismo; igual sobre aluminio; también con magnesio, cobre, níquel, plata, cadmio, tungsteno, titanio y manganeso. El método inductivo dice que al haber probado poner ácido nítrico sobre tantos metales, y haber obtenido siempre el mismo resultado (la corrosión del metal), puedo “inducir” (o sea suponer con bastante confianza) que pasará lo mismo con todos los metales, incluso con los que aún no probé. Es como confiar que mañana saldrá el sol nuevamente, ya que lo viene haciendo desde hace unos cuantos millones de años.

El problema está en que si no pruebo absolutamente todos los metales, existe la posibilidad de encontrar uno resistente al ácido, en cuyo caso se cae la conclusión. De hecho el oro y el platino son resistentes, por lo tanto en este caso la conclusión cambia a “no todos los metales se corroen con ácido nítrico”.

Bertrand Russell describió el problema inductivo con un plumífero ejemplo. Para una gallina su granjero es una especie de fuente de vida que todos los días de su vida le provee comida y refugio. Todos los días la gallina sale a recibirlo y agradece su buena suerte de vivir en el corral

del granjero. Hasta que un hermoso día de sol en lugar de darle maíz, le retuerce el pescuezo y se la come con papas.

David Hume fue un famoso empirista cuyo extremo escepticismo lo llevó a pensar que no hay absolutamente nada que podamos saber con seguridad. En este sentido, famosa es la historia del cisne negro, emblema de lo inexistente. Como todos sabemos después de haber observado cientos de cisnes, todos los cisnes son inmaculadamente blancos. Por esto el escritor romano Juvenal queriendo ejemplificar sobre algo imposible escribió sobre una “rara avis in terris nigroque simillima cygno” (“un ave rara en la tierra, similar a un cisne negro”). La frase se convirtió en un proverbio popular por muchos siglos. Pero, oh sorpresa, en 1697 un explorador visitando la tierra de “Nueva Holanda”, hoy conocida como Australia, observó un cisne negro nadando en el río. El pájaro, sin saberlo y sin importarle, destruyó un milenio y medio de creencias. El cisne negro es ahora el emblema de que inexistente en realidad significa improbable.

De cualquier manera el método inductivo tiene, a pesar de sus falencias, un importante papel en las ciencias, especialmente en las observacionales como la astronomía o la taxonomía (la ciencia que clasifica seres vivos en especies y familias) que trabajan buscando patrones a partir de, lógicamente, las observaciones. Si nos atenemos al criterio de Hume de que absolutamente nada es seguro, la ciencia no podría avanzar y estaría constantemente estancada probando lo que ya fue probado mil veces. ¿Y qué pasa si realmente encontramos algo que rompa con mil observaciones? Esto se lo podemos preguntar al Profesor Shechtman y sus cuasi-cristales. Si aparece un cisne negro en ciencias, ¡bienvenido sea! Tal vez genere un cambio de paradigma que nos acerque unos centímetros más a la verdad.

Page 18: La Química de la Ciencia

16

Pero no todo es observar e inducir. Muchos opinan que la mejor fuente de conocimiento y aprendizaje no recae en las observaciones empíricas, sino en las deducciones intelectuales. Este es el método deductivo, que se basa en el razonamiento puro, cuyos seguidores se llaman racionalistas. Los filósofos griegos (especialmente Sócrates y Platón) amaban al racionalismo, que los transportaba al mundo ideal de la ideas, sin la necesidad de ensuciarse sus manos con experimentos. Rene Descartes fue probablemente el más afamado racionalista, llegando a decir que “cogito ergo sum” (“pienso, luego existo”). Los matemáticos son por supuesto quienes trabajan más que nadie con el método deductivo, pues tienen poco para experimentar pero mucho para deducir. Pero en el resto de la ciencia también prolifera el deductivismo, constantemente tratando de llegar por medios lógicos a entender la realidad. En cada fórmula, modelo o teoría hay un pedacito de razonamiento deductivo.

¿Puede ser este método deductivo algo tan perfecto? Pues no. Tal como en el método inductivo existe el problema de la inducción (alias el problema de los cisnes negros o de la gallina degollada), en el método deductivo también hay un asunto espinoso. El problema se puede explicar fácilmente con la ayuda de Galileo Galilei. Hace un par de miles de años un famoso filósofo griego de nombre Aristóteles dedujo, entre otros cientos de contribuciones que dio a la humanidad, que si un objeto es más pesado que otro caería más rápido. Si tiro una uva y una sandía desde la misma altura, y la uva pesa 500 veces menos que la sandía, entonces la uva tarda (en teoría) 500 veces más en caer. Una deducción absolutamente lógica, ¿no? Por dos milenios los filósofos naturalistas enseñaban este pensamiento tan perfecto, deducido por el mayor genio de la historia. Y así es que Galileo, un ejemplo del hombre renacentista, subía lentamente los 294 escalones de la torre de Pisa con dos balas de cañón, una grande y pesada, y la otra lo más pequeña que consiguió. Se asomaba al borde de la baranda en el último piso de la torre, y esperaba a que los profesores de la Universidad de Pisa pasen cerca acompañados por sus alumnos. Cuando estaba seguro de que todos lo veían, dejaba caer las dos balas, que obviamente caían a la vez, dejando en ridículo a Aristóteles y a los grandes profesores delante de sus propios discípulos. Esta historia es probablemente un mito, pero lo que sí es verdad es que Galileo era, además de un genio, un escandaloso pedante egocéntrico, por lo cual puede que la historia tenga una dosis de verdad.

El problema de la deducción fue retratado por Immanuel Kant en su obra cumbre, “Crítica de la Razón

Pura”. En 800 páginas de dura filosofía (¿quién se atreve a leerlo?) Kant argumenta que el racionalismo falla cuando intenta sobrepasar sus límites. Sherlock Holmes sabiamente le explicaba a Watson que “es un error capital teorizar antes de tener datos. Inconscientemente uno comienza a torcer los hechos para adaptarlos a las teorías, en lugar de adaptar las teorías a los hechos”. La teoría de Aristóteles de los cuerpos cayendo se destruía por un exceso de razonamiento y una falta de “manos a la obra”. Con respecto a los empiristas, Kant escribía que si bien los experimentos y las observaciones son fundamentales, se necesita el método deductivo para extraer teorías de ellos. Termina siendo tonto haber tomado mil mediciones de la posición de los planetas si después no se deduce cómo son las órbitas y los movimientos de los mismos.

En resumen, ante la pregunta ¿cómo sé que sé lo que sé?, en ciencias la respuesta no es “pienso, luego existo”, sino “observo, pienso, observo, pienso… luego existo”. El método de Sherlock Holmes es la clave. De última, todo científico es en el fondo un detective.

LA NUEVA LÍNEA ROJA

A mi gusto personal, la cereza del postre de la filosofía científica la puso Karl Popper, un filósofo de mediados del siglo XX. Su punto de vista es simple, y a la vez tremendamente profundo, llegando al corazón de toda ciencia que se precie como tal.

Según Popper, todo el círculo de la experimentación y deducción es absolutamente correcto, pero insuficiente para definir el criterio de demarcación entre ciencia y no-ciencia. Pueden haber muchas “teorías” avaladas por experimentos y sin embargo ser totalmente falsas. Tomemos como ejemplo al estereotipo de las pseudo-ciencias, la astrología. Hay muchos estudios que muestran que las predicciones astrológicas terminaron sucediendo, y sin embargo no la convierten en una ciencia. ¿Pero por qué no podemos confiar en la astrología, si sabemos que hay pruebas de que tuvieron predicciones correctas? Fácil. No podemos confiar en la astrología primero porque no le prestan atención a las pruebas que marcan predicciones incorrectas. Es como tirar una moneda y predecir que va a salir cara. La mitad de las veces que tire la moneda voy a tener una predicción correcta. Si descarto la mitad de las veces que no sale cara, ¡entonces tengo razón el 100% de las veces!

Page 19: La Química de la Ciencia

17

Peor aún, muchas de las predicciones que hacen son tan vagas que de una manera u otra siempre van a ser correctas. Esto trae a la memoria la historia del rey griego Creso y el oráculo de Delfos. Ante el peligro que representaba el imperio persa, Creso le preguntó a la pitonisa del oráculo si debería ir a la guerra contra los persas. La respuesta fue “si Creso va a la guerra, destruirá un poderoso imperio”. Confiado por la predicción del oráculo, fue a la guerra y destruyó un poderoso imperio. Lo que no previó fue que el poderoso imperio que destruyó sería el suyo, ya que los persas demolieron a los griegos. La predicción de la pitonisa era correcta, sin importar quien gane la guerra. Frases ambiguas, que difícilmente no se cumplan, son típicas de la astrología, como muestra el horóscopo de hoy para Leo: “Vientos de cambio empiezan a soplar en tu vida. Deja ir a los elementos emocionales que ahogan tu existencia y la retardan.”

Viendo todo esto, y obsesionado por obtener un claro criterio de demarcación, Popper dedujo que lo que hace que una ciencia sea tal es el falsacionismo. En palabras simples, una ciencia se caracteriza no por generar hipótesis que se puedan probar como verdaderas, sino que además debe proveer hipótesis con experimentos con la capacidad de refutarlas. Con el ejemplo de la moneda, puedo formular una hipótesis que diga que si tiro la moneda con la mano izquierda los días de lluvia, siempre dará cara. Puede parecer una hipótesis estúpida (de hecho lo es), pero es una hipótesis científica, ya que puedo plantear el experimento para refutarla. El experimento es simple; espero a que llueva, tiro la

moneda con la mano izquierda y observo empíricamente los resultados. Si la moneda sale ceca, mi hipótesis fue falseada. Y si sale cara, ¿se verifica mi hipótesis? ¡NO! Solo es más probable que sea correcta, pero para Popper no hay pruebas de “verdad”. Puede pasar que la próxima vez que arroje la moneda salga ceca y toda mi idea caiga.

Como vimos antes, en ciencias no hay verdades, sino conceptos viables. Como dijimos en el capítulo α, “La verdad es (idealmente) absoluta, eterna y perfecta. La viabilidad es, en palabras sencillas, lo más cercano a la verdad que tenemos a partir de los datos y hechos observados de la realidad”. Entonces, si la moneda sale cien veces cara y nunca ceca, mi hipótesis es extremadamente viable, pero no verdadera. Y si después de cien veces sale por primera vez ceca, con esa sola observación toda mi hipótesis resulta falseada.

Muchas veces las hipótesis son estadísticas, y no tan tajantes como el caso de la moneda. Esto es común en los estudios meteorológicos y farmacológicos, donde cada día y cada persona son diferentes, pero se pueden obtener tendencias. Si la hipótesis a estudiar es que el ketoconazol disminuye la caspa, tomo una muestra de, digamos, cien personas casposas, les lavo la cabeza durante dos semanas con esta droga y observo si hay disminución de la descamación del cuero cabelludo. Ahora viene el asunto estadístico. Desde un principio sé que ningún remedio cura a todos todo el tiempo, por lo que tengo que poner un límite al número de “fracasos”. Típicamente se considera que un remedio funciona si cura con un margen de error del 5%, por lo que se considera la hipótesis viable aunque no cure a todos. La medicina no es una ciencia totalmente exacta, por lo cual acá más que nunca se habla de viabilidad y no de verdad en los tratamientos. Por supuesto, cuantos más estudios sean positivos la viabilidad de un remedio puede crecer.

En meteorología pasa algo parecido. Como la atmósfera es compleja y caótica, no existen certezas en las predicciones. Lo que existen son probabilidades, del estilo de “mañana, 40% de probabilidad de lluvias”. O sea que considerando varios días que tengan las condiciones del día de hoy, en el 40% de los días lloverá y en el 60% restante no. Este tipo de hipótesis son fáciles de falsear en el sentido popperiano. Solo hace falta esperar a que sucedan varios días con esas condiciones atmosféricas y luego contar las veces que llueve. Si en lugar de llover el 40% de las veces lo hace por ejemplo el 90% o el 5%, el modelo utilizado fue falseado. ¿Se imaginan a un astrólogo diciéndoles que “hay un viaje a Chascomús en esta semana, con un 75% de probabilidad”?

Cuanto más extraña y salvaje es la predicción que hace la hipótesis, más “científica” es. El ejemplo más famoso de esto lo trajo Einstein (como habrán visto un personaje recurrente en epistemología). Cuando dedujo lo que en el futuro sería su teoría general de la relatividad, predijo que la luz se curvaría al pasar por una

Page 20: La Química de la Ciencia

18

zona de alta gravedad. Esta es una de las predicciones más audaces posibles. A nadie se le había ocurrido, y nadie la creía. Arthur Eddington diseñó un complejo experimento para ver si esta predicción era correcta. Se suponía, según Einstein, que el sol puede torcer la luz por su gran tamaño y gravedad, por lo que las estrellas alineadas con él se verían corridas con respecto a su posición natural de la noche. Por supuesto que el sol tapa toda posibilidad de ver estrellas, así que Eddington buscó dónde y cuándo habría un eclipse total de sol: el 29 de Mayo de 1919, en la isla africana de Príncipe. Viajó hasta ahí y sacó fotos de las estrellas en pleno día. Si las estrellas no salían corridas de su posición, la relatividad sería falseada. Pero al revelar las fotos, ¡las estrellas sí se habían corrido, como predijo la teoría de la relatividad! El día que Einstein se enteró de esos resultados debe haber sido el día más feliz de su vida.

MARCANDO LÍMITES A LA LÍNEA ROJA

En resumen, el modelo falsacionista de Popper dice que una teoría o hipótesis es científica si se puede pensar en un experimento que pueda tirarla a la basura. Por ejemplo la teoría de la relatividad es científica, pero la “hipótesis” de la existencia de un monstruo en el lago Nahuel Huapí no lo es. Podemos buscar al Nahuelito durante toda nuestra vida, y sin embargo siempre cabe la posibilidad de que no lo encontremos porque resulta ser un monstruo tímido que se escapa de nuestras cámaras. No existe experimento posible que diga que no existe, ya que siempre podemos preguntarnos: ¿y si se esconde en una cueva que no conocemos? ¿y si se camufla con las plantas del lago? ¿y si sale del lago disfrazado de humano para comerse unos chocolates de Bariloche? Cuantas más cuestiones “¿y si…?” se puedan plantear, menos científica es una idea.

Pero la ciencia en su conjunto no puede marchar con el modo estricto que postulaba Popper. Supongamos que somos biólogos trabajando con moluscos y descubrimos que en el ojo de los calamares gigantes hay un grupo de células que les permite detectar la luz verde. ¿Qué podemos predecir con esta observación? La única predicción posible es que los calamares pueden ver el verde, pero tal vez esto ya lo sabíamos antes de encontrar a las células responsables. Pasa lo mismo si detectamos una estrella nueva en el cielo, o una molécula en la atmósfera que nunca supimos que estaba ahí, o una nueva especie de algún repugnante coleóptero. Estas ciencias observacionales no entran en el modelo falsacionista de Popper. No se puede falsear el descubrimiento de algún ente nuevo en la naturaleza, porque no hay experimento posible que lo refute. Lo que lo hace científico es el simple hecho de haber descubierto

algo nuevo. Esto en sí es un avance en nuestra comprensión del cosmos.

Nótese la diferencia con el monstruo del Lago. Se puede hacer una búsqueda científica del monstruo, pero asegurar su existencia no tiene nada de científico hasta no encontrar pruebas certeras de que realmente existe. Cuando alguien les hable de seres sobrenaturales, de los extraterrestres del cerro Uritorco o del ratón Pérez, díganles “no puedo probar su inexistencia, pero sin pruebas reales no tengo por qué creer en su existencia”.

Además de las ciencias observacionales, hay otro sistema de trabajo absolutamente científico, que sin embargo a duras penas puede cumplir con el criterio de demarcación de Popper. Si ya tenemos una teoría totalmente establecida, cuyas predicciones son absolutamente viables, podemos trabajar bajo ella para construir algo nuevo. Un arquitecto o ingeniero civil trabaja con esta premisa. Todos los modelos matemáticos para que el edificio no se caiga ya están establecidos. No se puede experimentar con el edificio; se construye con la seguridad de que quedará en pie por siglos. Algo similar hacen muchos científicos, por ejemplo al calentar o aumentar las concentraciones de reactivos para que una reacción química suceda más rápido. Esto es tan obvio para un químico que simplemente lo aplica sin estudiar si es viable o no. Hay quienes dicen que este modo de trabajo es más una ingeniería que una ciencia. El límite entre ingeniería y ciencia es tan borroso que pocos realmente se interesan en él.

Tenemos por consiguiente tres etapas o métodos básicos en ciencias:

I) La búsqueda y recolección de datos para ampliar el conocimiento.

II) Rastrear patrones en esos datos, intentando armar modelos, hipótesis y con suerte teorías. Esta es la ciencia ideal según Popper.

III) Utilizar el andamiaje de las teorías establecidas para producir inventos nuevos, sean reacciones químicas, aparatos novedosos, o tratamientos médicos.

Por supuesto no hay una división tan marcada de las labores científicas en la vida real, en la que un método se mezcla constantemente con otro. Lo que sí une a toda la ciencia (al menos a la bien realizada) es la honestidad científica, tal como explicamos en el capítulo α. Sea diseñando experimentos con la capacidad de refutar nuestras hipótesis, presentando descubrimientos con pruebas confiables u ofreciendo inventos nuevos tras haberlos testeado profundamente, la ciencia correctamente utilizada es honesta con el público y sincera con el propio investigador.

Popper era un extremista del falsacionismo y Kuhn un fanático de la idea de las revoluciones. La realidad es que los científicos están ocupados con su trabajo pensando

Page 21: La Química de la Ciencia

19

poco y nada en estos problemas filosóficos. El método científico es para ellos un instinto, no un manual del correcto investigador que se tenga que revisar constantemente para ver si cumplen con su labor. Dejemos la epistemología para los epistemólogos y la ciencia para los científicos. Pero el conocimiento que traen los epistemólogos y los científicos es para cada uno de nosotros.

PEQUEÑO GLOSARIO EPISTEMOLÓGICO

La epistemología, como cualquier otra área del conocimiento, es suficientemente amplia como para llenar una biblioteca. Los conceptos presentados en este libro son una mínima introducción, y hasta una sobre-simplificación de las ideas que discuten los especialistas. Ya que estamos, sigamos un poco más con estas sobre-simplificaciones y definamos algunos términos científicos que acostumbran traer confusiones tanto a la gente común como a los mismos científicos. Como desafío, antes de leer cada definición piensen cómo explicarían estos conceptos con sus propias palabras.

� Hipótesis: Es una explicación propuesta acerca de un fenómeno observado (por ejemplo “la úlcera gástrica podría ser causada por una bacteria”), o una predicción del futuro resultado de un experimento (“con antibióticos es posible que se cure una úlcera, si esta fuera causada por una bacteria”). Una hipótesis es una conjetura, pero basada en fuertes conocimientos científicos que nos guían a no decir tonterías (tales como “hoy tuve un día terrible, probablemente porque se me cruzó un gato negro”). Lo que la caracteriza es que al formularla todavía no se hicieron los experimentos para verificarla o refutarla, pero pide a gritos que se hagan cuanto antes. Cabe aclarar que la hipótesis de la úlcera causada por bacterias ya fue confirmada, por tanto no es más una hipótesis, cuando fue encontrada la bacteria causante de tan incómodo mal (la Helicobacter Pylori). El tratamiento es con antibióticos y, por ser una enfermedad infecciosa, hasta se está investigando una vacuna.

� Teoría: En la vida cotidiana una teoría es lo que en ciencias es una hipótesis, como cuando decimos “mi teoría es que está enojado conmigo porque se enteró de que fui yo el que le puso pegamento a la tabla del inodoro”. En lenguaje científico una teoría es un conjunto de deducciones y fórmulas que permiten explicar todas las observaciones en un área de la ciencia, que además fue confirmado (o mejor dicho no fue refutado) en tantos experimentos por lo que se establece como altamente viable. Algunas de las teorías más famosas son la de la

evolución, la de la relatividad, y la del caos. Los tres casos son ideas que explican miles y miles de observaciones y hay tantas pruebas de su viabilidad que discutir su validez bajo el pretexto de que son “solo teorías” es una postura francamente ingenua. Lamentablemente los científicos aman el término “teoría”, apresurándose muchas veces a llamar así a muchos conceptos que en realidad son sólo hipótesis o modelos.

� Ley: El título de “ley” para un concepto científico es bastante anticuado. En general las leyes eran lo que hoy llamaríamos teoría, tal como las leyes de Newton de la mecánica, la de Ohm para la electricidad, y las de los gases ideales en química. Todas pertenecen a una época en que se creía que estas ideas eran verdades absolutas (un paradigma) y, por lo tanto, eran casi equivalentes a leyes divinas. Hoy en día nadie se atreve a tanto, por lo cual el término quedó en desuso. Además con el tiempo se establecieron paradigmas que superan a estas leyes, por lo que actualmente se las considera aproximaciones. Pero son aproximaciones tan buenas que rara vez necesitamos recurrir a teorías más completas.

� Modelo: Para muchos usos prácticos es innecesario recurrir a las fórmulas más exactas y complicadas de la ciencia, cuando se puede utilizar una simple aproximación. Por ejemplo, con las fórmulas de la química cuántica se pueden calcular todas las propiedades de una sustancia con una exactitud inigualable, en teoría. El problema es que estas fórmulas son tan arduas de resolver que se necesitan enormes computadoras trabajando días y días para calcular las propiedades de las moléculas más simples. Para ciertas propiedades se sabe que alcanza con “modelar” a estas moléculas como simples bolas que interaccionan entre ellas como en una mesa de pool (el modelo de “esferas rígidas”), con lo cual los gigantescos cálculos se conviertes en tan insignificantes que casi podemos hacerlos con una calculadora. Un modelo es en definitiva una analogía simple de una realidad compleja. Si las leyes de Newton fuesen deducidas en la actualidad, diríamos que en realidad son un modelo de la teoría de la relatividad cuando nos atenemos a velocidades normales, sin acercarnos a la velocidad de la luz.

� Interpretación: Algunas teorías tienen fórmulas que permiten predecir y analizar con lujo de detalles los resultados de los experimentos, y sin embargo nadie logra entender el porqué de estos resultados. El ejemplo más indicado es el de la mecánica cuántica, donde se observan propiedades tan fantásticas e inimaginables que cuesta creer que algunos critiquen a los científicos por “ser cerrados a lo desconocido”. A diferencia de la mecánica clásica, en la cuántica resulta imposible conocer tanto la

Page 22: La Química de la Ciencia

20

velocidad como la posición de una partícula. Es como tratar de jugar al pool, pero con la condición que si sé dónde está la bola, no puedo saber cómo se mueve; y al revés, si sé cómo se mueve, no tengo idea en que parte de la mesa se encuentra. Este es el principio de incertidumbre, un efecto totalmente impensado en la vida cotidiana. Estas extrañas paradojas cuánticas están muy bien descriptas por las fórmulas sin que en el fondo nadie sepa porqué son así. Niels Bohr (el del modelo cuántico del átomo) decía que “Los que no se sorprenden cuando se cruzan por primera vez con la teoría cuántica, es imposible que la hayan entendido”. Como todo resulta tan contradictorio a nuestra intuición hacen falta interpretaciones, posibles explicaciones del porqué de estos extraños sucesos. Estas interpretaciones no son científicas desde el punto de vista de Popper, ya que no se conocen experimentos que puedan refutarlas. Entre las locas interpretaciones cuánticas podemos encontrar a la tradicional interpretación de Copenhague (“el acto de medir influye en los resultados”), la interpretación del multiverso que parece de ciencia ficción (“en cada experimento cuántico el universo se divide en dos universos casi iguales”), o la interpretación de la onda piloto (“las partículas se mueven caóticamente sobre una onda invisible que las guía”). Todo esto es material para varios libros de muy difícil digestión. Richard Feynman (otro Nobel de física) decía “Creo que puedo decir con seguridad que nadie entiende la mecánica cuántica”. En cierto sentido las interpretaciones son malabarismos filosóficos que tratan de satisfacer nuestra necesidad instintiva de poder explicarlo todo, a pesar de que no podamos probarlo empíricamente.

� Método científico: Si bien el término “método científico” está en el centro de la vida científica, para ser sinceros, nadie sabe exactamente qué es. A grosso modo el método científico es puro sentido común (Einstein mismo dijo que “Toda la ciencia no es más que un refinamiento del pensamiento cotidiano”) y sus ingredientes principales ya los vimos en las páginas anteriores. Si la idea es llegar a las conclusiones correctas ante una incógnita, primero tenemos que buscar la mayor cantidad de datos acerca del problema; luego, tratar de inferir a partir de ellos una explicación de lo que pasa, las causas y consecuencias (o sea plantear las hipótesis); y, por último, chequear si las hipótesis se verifican (o mejor dicho, si no son refutadas) y si se cumplieron las predicciones que las hipótesis generaron. A esto por supuesto hay que agregarle toda la cuestión de reproducibilidad, ¡no sea cosa que nadie más que yo pueda obtener mis resultados! En la vida cotidiana, lo que llamamos “prueba y error” es casi lo mismo que el método científico. De última, el método científico es tan lógico, práctico y evidente que lo utilizamos constantemente, o al menos cada vez que queremos obtener los mejores resultados ante un desafío.

� Navaja de Ockham: La “navaja de Ockham”, alias el principio de parsimonia, más que un concepto es una herramienta. Aparece escrita en varias versiones, como “entia non sunt multiplicanda praeter necessitatem” (“las entidades no deben multiplicarse más allá de la necesidad”), o “pluralitas non est ponenda sine necessitate” (“la pluralidad no se debe postular sin necesidad”). Simplemente, lo que postulaba Ockham (un fraile del siglo XIV) era que cuanto más simple sea la explicación, más probable es que sea correcta, siempre que explique todas las observaciones. En el fondo, si un amigo viene a visitarnos y nos preguntamos qué camino tomó, lo más probable es que haya venido por el camino más corto desde su casa y que no haya pasado antes por Machu Picchu. Tomemos el caso del sistema solar. Ptolomeo (siglo II a.e.c.) había postulado que la tierra estaba en el centro, pero con esta idea no había manera de hacer encajar el movimiento del sol y los planetas. Por esto se empezaron a dibujar cientos de posibles mini-órbitas que harían encajar a la fuerza el modelo geocéntrico con las observaciones. Esto se llama “hipótesis ad hoc”, que sería equivalente a emparchar un barco con cinta adhesiva cuando se está hundiendo. Copérnico (siglo XVI) planteó que el sol estaba en el centro y la tierra y los planetas giraban en círculos a su alrededor. Esto encajaba mejor, pero como todavía el barco hacía agua volvieron a insertar estas mini-órbitas que terminaron haciendo que la teoría heliocéntrica se vuelva muy poco elegante. Kepler (siglo XVII), revisando las mediciones más precisas del sistema solar, se dio cuenta que el modelo de Copérnico se hacía demasiado complejo con tantas mini-órbitas, por lo que debía ser incorrecto. En un momento “eureka”, se preguntó: ¿por qué demonios las órbitas de los planetas tienen que ser circulares? ¿Qué pasaría si fueran elípticas, con forma de huevo? Entonces hizo los cálculos suponiendo órbitas elípticas y todo cerró a la perfección, con un modelo simple y elegante, sin necesidad de estas desprolijas hipótesis ad hoc. Solo quedaba un asunto pendiente con respecto al planeta Mercurio. Ya entrado el siglo XIX los astrónomos se dieron cuenta que el modelo de Kepler daba un inentendible error menor al uno por ciento en los cálculos de su órbita; esto era inconcebible, considerando que en los otros planetas todo funcionaba perfecto. A principios del siglo XX un joven Albert Einstein (personaje ya recurrente en este libro) dijo “creo tener la solución al problema de Mercurio, si incluyo un poco de la teoría de la relatividad…”. Posteriormente Einstein escribía: “Difícilmente se puede negar que la meta suprema de toda teoría es hacer que los elementos básicos irreducibles sean tan simples y tan pocos como sea posible, sin tener que renunciar a una adecuada representación de cada dato de la experiencia”.

� Sesgo: El sesgo fue, es y será el mayor demonio en un estudio científico, por lo tanto es indicado terminar el

Page 23: La Química de la Ciencia

21

capítulo explicándolo. En pocas palabras, es el efecto que causa resultados erróneos siempre para el mismo lado. Por ejemplo, si queremos medir la velocidad de un auto y el velocímetro siempre mide cinco kilómetros por hora menos que la velocidad real, decimos que hay un sesgo sistemático negativo. Por otro lado, cuando nos para un policía y nos pregunta “¿sabe usted a qué velocidad estaba yendo?”, aunque el velocímetro funcione bien siempre le vamos a mentir diciéndole que íbamos a una velocidad menor a la que en realidad viajábamos. Este es un sesgo del estimador, o sea un error que comete la persona porque desea (consciente o inconscientemente) que los resultados sean diferentes. Muchas veces este sesgo es intencional, en cuyo caso se llama engaño (como veremos en el caso Wakefield en el capítulo δ), pero muchas veces es involuntario, como cuando queremos un resultado tan fuertemente que el inconsciente nos engaña (como veremos en el caso Benveniste). Cuando se hace el estudio de la efectividad de un remedio, es muy conocido el efecto desastroso que genera el sesgo del estimador. Si por ejemplo toma a cien personas para

probar si el ketoconazol cura la caspa y les dan el champú diciéndoles que con esto mejorarán, los resultados serán mucho más positivos que si no les dicen nada. Es más, si les dan un champú sin ningún efecto clínico también mejorarán, solo porque creen que es efectivo. Es lo que se conoce como efecto placebo, por lo cual lo que se acostumbra es dar a cincuenta personas el champú con la droga, a otros cincuenta el champú sin nada y, por supuesto, no avisarles en que grupo están. Sólo si al final el grupo que de verdad probó el ketoconazol tiene mejores resultados que el otro se dice que el resultado fue positivo. Para complicar las cosas, el champú no debe venir marcado, así que ni siquiera el médico que lo receta sabe quién pertenece a cada grupo. Esto se conoce como estudio a doble ciego, pues cubre la posibilidad que el médico, al conocer quién probó la droga y quien no, sea más simpático con unos que con los otros, dependiendo de si quiere que el remedio funcione o no. Tanto esfuerzo se realiza con el único objetivo de obtener resultados sin sesgo, como lo merece un estudio verdaderamente científico.

¿EXISTEN DE VERDAD LOS ÁTOMOS Y LAS MOLÉCULAS?

Recién debatimos el concepto del paradigma, especialmente aplicado a los átomos y las uniones químicas. Dijimos que un paradigma es la “verdad” hasta que otra “verdad” más grande la suplanta. Según esto, la concepción de los átomos y sus uniones es válida sólo temporalmente, pero en el futuro será suplantada por algo nuevo como le pasa a todos los paradigmas. Uno entonces puede apresurarse a pensar que si en el futuro los átomos estarán obsoletos, ya desde ahora podríamos ir descartándolos. ¿Se puede pensar así? ¿Es que acaso existen de verdad los átomos y las moléculas?

A principios del siglo XX varios positivistas postulaban que como no se pueden detectar empíricamente los átomos individuales, no se puede decir que existen; que a lo sumo son un modelo o construcción matemática útil para entender qué sucede a nivel atómico. Esta fue una postura extremadamente conservadora que no duró mucho. La evidencia era cada vez más abrumadora acerca de la existencia real de los átomos, aunque algo de la posición de estos positivistas se mantuvo. Los átomos y moléculas de verdad no se pueden ver.

No podemos ver las moléculas porque son tan diminutas que la luz no puede distinguirlas. Se pueden ver millones de moléculas cuando están todas juntas, pero no hay lupa que pueda diferenciar una molécula suelta. Es una imposibilidad física. Sin embargo hay trucos para ver estas dichosas moléculas, métodos muy parecidos a como un ciego reconoce caras al tacto. Por supuesto que el ciego no puede “ver” literalmente una cara, ¿pero quién se atreve a decir que su método de reconocimiento al tacto es menos válido que el de observar con los ojos?

Con equipos de última generación, como el microscopio de fuerza atómica (AFM) o el de efecto túnel (STM), se puede recorrer una superficie “sintiendo” el contorno de las moléculas. El “dedo sensor” del aparato es una punta terminada en un sólo átomo, por lo que puede detectar moléculas con definición atómica. Estamos hablando de distancias de 0,1 nanómetros, ¡la diez millonésima parte de un milímetro! Como resultado, en los últimos años se pudo sentir por primera vez la presencia de átomos y moléculas individuales:

Page 24: La Química de la Ciencia

22

Con estas nuevas tecnologías se nos va a hacer difícil descartar la existencia de los átomos. Igual que la teoría de la relatividad no invalidó la leyes de la mecánica de Newton sino que la complementó, si en algún momento aparece un nuevo paradigma acerca de la estructura de los átomos y moléculas es muy poco probable que invalide nuestro paradigma actual, a lo sumo pondrá más conocimiento sobre los átomos tal cual como los conocemos ahora.

1) Imagen obtenida por microscopía de hidrógeno de efecto túnel (STHM) de PTCDA sobre una superficie de oro. Adaptado con permiso de

Weiss, C.; Wagner, C.; Kleimann, C.; Rohlfing, M.; Tautz, F. S.; Temirov, R. “Imaging Pauli Repulsion in Scanning Tunneling Microscopy”. Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 086103. Copyright (2011) The American Physical Society.

2) Imagen de una ftalocianina de cobre por STM con tip de xenon. Adaptado con permiso de Kichin, G.; Weiss, C.; Wagner, C.; Tautz, F. S.; Temirov, R. “Single Molecule and Single Atom Sensors for Atomic Resolution Imaging of Chemically Complex Surfaces”. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 16847. Copyright (2011) American Chemical Society.

3) Imagen de antra[2,3-j]heptafeno sobre cobre, con una técnica doble STM-AFM. Adaptado con permiso de Guillermet, O.; Gauthier, S.; Joachim, C.; de Mendoza, P.; Lauterbach, T.; Echavarren, A. “STM and AFM high resolution intramolecular imaging of a single decastarphene molecule”. Chem. Phys. Lett. 2011, 511, 482. Copyright (2011), con permiso de Elsevier.

Page 25: La Química de la Ciencia

23

Capítulo γ

La Enigmática Comunicación Científica

PUBLICANDO PAPERS

¿Quién decide que un trabajo es “suficientemente

científico”? ¿Quién juzga que una investigación haya sido bien hecha, que los datos signifiquen algo, que las conclusiones sean interesantes y correctas, que los experimentos hayan sido los adecuados, que el trabajo sea coherente? ¿Cómo me entero, por ejemplo, que en la universidad de Milán ya lograron analizar por medio del microscopio de efecto túnel ribosomas de pseudomonas, o que en la universidad de Osaka estimaron la entalpía de formación del grafeno? Todas estas preguntas se dirigen a la raíz de la comunicación científica: el paper (por ser un término internacional se lo usa en inglés).

El paper es un artículo de varias páginas donde un grupo de científicos describe en detalle la investigación que recién terminó. Se publica en revistas llamadas journals (también en inglés), que llegan a todos los centros importantes de investigación (por supuesto en la era digital esta información se obtiene vía internet).

Supongamos que durante el último año realicé una investigación sobre un catalizador. Finalmente logré descubrir el mecanismo de esta reacción química, y deseo publicar los resultados obtenidos para que sea una información accesible al resto de los mortales. Si no lo público, es como si no hubiera hecho ninguna investigación. Como dice la frase: publicar o morir. Si no muestro los resultados a mis colegas del otro lado del mundo, es un suicidio profesional. Es como el famoso dilema zen: si un árbol cae en el bosque donde nadie lo escucha, ¿hace ruido?

El primer paso para publicar es obviamente escribir el paper. Un artículo científico es muy diferente a uno de cualquier revista no científica, pues es extremadamente estructurado y dolorosamente aburrido. En principio tiene que tener mucha información acerca del proyecto investigado. ¿Cuánta información? Toda la necesaria para que:

� Sea entendible.

� Se pueda llegar a las conclusiones mostradas de una manera lógica y sin malabarismos metafísicos, o sea sin mentir, confundir adrede o sacar conclusiones de la galera.

� Si alguien quiere, pueda reproducir TODOS los resultados que yo obtuve. ¿Recuerdan lo que hablamos acerca de la importancia de la reproducibilidad en ciencias?

� Quien quiera buscar más información sobre los métodos empleados o las investigaciones previas pueda hacerlo fácilmente.

� La comunidad científica se convenza de que la investigación es un verdadero avance científico, por ejemplo, que la nueva reacción es más rápida, sencilla o barata que la que se conocía anteriormente.

Todo esto hace que el paper tenga una cantidad de

datos y descripciones que rara vez veremos en la revistas deportivas o de moda, convirtiéndolo en el súmmum del tedio, un monumento al somnífero. Un paper tradicional más que formativo es informativo. No está concebido para ser pedagógico, sino descriptivo, diciendo: “Acá está mi trabajo. Si querés entenderlo, no es mi problema cuánta sangre, sudor y lágrimas vas a derramar”. El arte de escribir un paper está en cumplir las condiciones de estructura e información requerida, y a la vez hacerlo claro y ameno. Luego de haber leído miles de papers, debo confesar que el número de artistas en el área de la química es reducido. Muy reducido. Siempre rezo antes de leer un paper pidiendo: “Por favor, por todos los dioses del universo, haced que no me mate del aburrimiento”. Pero aparentemente los dioses tienen un serio problema de actitud o de sordera conmigo.

Hay un requerimiento que hace que darle un toque artístico al paper sea una tarea compleja. En ciencia, con todo ese lastre de reproducibilidad, viabilidad y entendibilidad, la escritura tiene que ser totalmente no-ambigua. No debe dar lugar a interpretaciones, no debe dar lugar al análisis literario, no debe haber simbolismos ocultos para que los lectores puedan debatir. Tomemos como ejemplo un famoso micro-cuento de la literatura hispana, una obra maestra (según dicen los que saben):

«Cuando despertó, el dinosaurio todavía estaba allí.»

(Augusto Monterroso, 1959)

¿Qué nos dice el cuento? ¿Qué pretende enseñarnos,

y cuál es la moraleja? Este texto juega con el absurdo, con las diferentes formas de leerlo, con la libre interpretación. Eso lo hace una joya literaria, y de un estilo completamente descalificable para la ciencia. Veamos para comparar un pequeño párrafo de un paper de química:

«Stuart y Fagnou cumplieron con el desafío de la selectividad usando un grupo de condiciones específicas, que llevaron a una reactividad catalítica óptima. Esto fue logrado usando un catalizador de trifluoroacetato de paladio con N-acetilendiol en una

Page 26: La Química de la Ciencia

24

concentración de 2-10 mol %, y benceno en exceso (~30 equivalentes).»

Aquí no hay libre interpretación. No hay ambigüedad.

Stuart y Fagnou optimizaron una reacción, y acá son publicadas las condiciones de la misma. No hay frases abstractas, ni hermosos mensajes de autoayuda, ni debates acerca de si debemos tomar el sentido literal o alegórico del texto. Esta es la realidad que vieron Stuart y Fagnou. Punto. Cien por ciento información, cero por ciento grasa. Un himno al aburrimiento, pero extremadamente pragmático.

Los papers son estrictamente, exclusivamente, tremendamente específicos. Nadie que no esté trabajando en el tema puede entenderlo. Ni un químico puede entender el paper de un biólogo ni viceversa. Ni siquiera el investigador del laboratorio de al lado puede entenderlo. Ah, pero en China, en Singapur, en Hungría o en Colombia puede haber algún científico investigando algo parecido y leerá el paper con todo interés. Ya desde el título se puede vislumbrar la profundidad y especialización en la que se encuentra la ciencia. Comparemos el título de un artículo para todo público de la revista Popular Science:

«Científicos confirman que los meteoritos encontrados recientemente vinieron de Marte»

con el título de un artículo del journal Organometallics:

«¿Qué hace a un buen ciclo catalítico? Estudio teórico de la función de los complejos aniónicos de Pd(0) en el acoplamiento cruzado de un haluro de arilo con un nucleófilo aniónico»

Aunque no lo crean, este título intenta ser una frase

seductora para los colegas. A pesar de parecer inentendible, es claro, interesante y atractivo para los ultra-especialistas.

Después del título se incluye un resumen, llamado abstract, con los puntos más sobresalientes de la investigación. Luego vienen la introducción, los resultados, una discusión de los mismos y las conclusiones, tal como merece ser el informe de un trabajo bien hecho. Dos cosas son fundamentales en un paper: la sección “métodos”, explicando con lujo de detalles como se realizó cada experimento por si alguien lo quiere reproducir; y la sección “referencias”, o sea los papers y libros de donde se obtuvo la información necesaria para hacer la investigación. Como en literatura, el paper científico es una historia con introducción, desarrollo y desenlace. Tiene algo de cuento de detectives, pero como ya desde el abstract se relatan los resultados finales de la investigación, resultaría más parecido a “Crónica de una muerte anunciada”.

REVISIÓN POR PARES (“PEER REVIEW”)

La revisión por pares, arbitraje, o “peer-review” (en inglés) es una técnica para controlar que los investigadores sean suficientemente serios en su trabajo. El proceso es simple y elegante:

I. Un grupo de investigadores terminan un proyecto,

escribe un paper, y lo manda a un journal para que sea publicado.

II. Un editor del journal hace una revisión rápida del manuscrito para ver si cumple con las condiciones básicas (largo del texto, tema acorde al foco del journal, etc.).

III. Entonces se lo manda a un grupo de árbitros (o referís), dos, tres y a veces cuatro personas, para que preparen un informe sobre el manuscrito. Estos árbitros son especialistas en el tema del paper, por lo que juzgan si el trabajo fue bien realizado, si hace falta completar el proyecto con nuevos experimentos, etc. En definitiva el árbitro es el jurado del paper.

IV. El editor recibe los informes de los referís, y decide si el trabajo es aceptado, si conviene mandarlo a otro journal más acorde al trabajo, si se le da una oportunidad a los investigadores para mejorar el paper o si hay que tirarlo a la basura. En este sentido el editor cumple el papel de juez y a veces de verdugo.

V. El informe de los árbitros es entregado a los autores, incluyendo la decisión del editor. Si el paper fue aceptado, hay fiesta; si fue rechazado, hay duelo. Si el veredicto es “corregir los errores”, o “conviene hacer nuevos experimentos para respaldar las conclusiones”, los investigadores tienen derecho a réplica. Pueden agregar nuevo material, corregir errores, y a veces contradecir las resoluciones de los árbitros más negativos. No es frecuente, pero amargos debates se han creado entre las dos partes, con ponzoñosas cartas yendo y viniendo. El editor tiene la última palabra.

¿En qué se basa el referí a la hora de calificar? Un

juzgado justo juzga con justicia si se justifica que:

� Los datos respaldan las conclusiones.

� Los métodos utilizados en los experimentos fueron los adecuados.

� La investigación aporta algo nuevo.

� Los papers citados como referencias son suficientes y adecuados.

� El texto es claro, así como las figuras y tablas.

� El nivel científico es satisfactorio.

Page 27: La Química de la Ciencia

25

La selección de los árbitros intenta ser equilibrada, eligiendo especialistas en el área. Hay un factor importante: los árbitros son secretos, por lo que, en teoría, tienen la posibilidad de dar un informe más justo, sin miedo a represalias por parte de los autores. No es un sistema balanceado, ya que los autores no son secretos, o sea que están en desventaja a la hora de defender su trabajo. Esto marca una línea general dentro de las ciencias serias, tendiendo a ir a lo seguro, y en caso de dudas acerca de la calidad de la investigación, el resultado es que el paper no se publica. El riesgo de publicar una mala investigación es enorme, considerando que otros científicos se podrían basar en resultados defectuosos si un paper problemático sale a la luz. Por regla general, cuanto más importante es un journal, más positivos tienen que ser los informes de los árbitros para que el paper sea aceptado. Las revistas top de la ciencia, “Nature” y “Science”, aceptan publicar exclusivamente los artículos en los cuales todos los árbitros coinciden en que el trabajo fue grandioso.

Un punto interesante es la disparidad de opiniones que pueden presentar los árbitros al juzgar un trabajo, sucediendo a veces que uno opine que el paper es excelente, otro que es un trabajo promedio y un tercero que es una porquería. Uno se pregunta entonces cómo es que las ciencias exactas son consideradas “exactas”. La respuesta es: nada es perfecto. Interpretar la realidad también es parte de las ciencias. El adjetivo “exacto” significa que nos basamos en hechos, con los que construimos lo mejor que podemos el edificio del conocimiento; pero no a todos los arquitectos les gusta de igual manera como construimos el edificio…

UN POCO DE HISTORIA

A nadie sorprende si digo que la ciencia avanzó mucho en el último par de siglos. ¿Cuánto? Una medida del este avance se ve en la especialización del científico. Ya nadie es un químico a secas. Ahora se es un químico orgánico experto en espectroscopia de masa, un químico teórico con un doctorado en configuraciones proteicas, o la especialización más de moda, un nanoquímico. Este abanico de profesiones nunca fue tan amplio, y por lo visto no deja de crecer. Sin embargo, en un pasado no tan lejano no existía tanta variedad de títulos. Por ejemplo, la físico- química (la especialidad más “dura” y matemática dentro de la química) es un área tan amplia que en todas las

universidades de prestigio académico existe un instituto o departamento dedicado exclusivamente a la investigación en este tema. Sin embargo hace poco más de un siglo a nadie se le había ocurrido hablar de esta especialización. El primer journal que se dedicó exclusivamente a la físico química nace en el año 1887, con el título de “Zeitschrift für Physikalische Chemie” (o sea “Journal de Físico Química”).

Por esa época no había grandes separaciones entre las diferentes químicas; a duras penas se distinguía entre las diferentes áreas de la ciencia. El primer journal de ciencias (de todas las ciencias) fue fundado en 1665, con el pomposo título de “Philosophical Transactions of the Royal Society” (“Transacciones Filosóficas de la Sociedad Real”). El término “transacciones” proviene de la idea de que se estaban practicando intercambios de ideas científicas. El porqué de “Sociedad Real” es cultural; para los británicos toda sociedad de gentlemen debe ser parte de la realeza. Pero la palabra “filosóficas” en el título es lo más interesante desde un punto de vista histórico. Resulta que “ciencia” o “científico” no eran vocablos de esa era. Toda la ciencia no era

Page 28: La Química de la Ciencia

26

más que una rama de la filosofía. ¿Cómo era llamada entonces la ciencia? Simplemente “filosofía natural”, o sea el área de la filosofía que se ocupaba de analizar a la naturaleza. El término “ciencia” significaba solamente conocimiento, y la profesión de “científico” recién aparece en el diccionario a principios del siglo XIX. El mismísimo héroe mayor de la ciencia, Sir Isaac Newton, escribe su obra cumbre en el año 1687 con el nombre “Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica” (“Los Principios Matemáticos de la Filosofía Natural”).

Hasta fines del siglo diecisiete, casi toda la comunicación científica se basaba en cartas personales, debates entre investigadores o libros completos cuya publicación dependía del estado de ánimo del editor. Algunos de estos libros llegaron a ser best-sellers, como “Los Principios Matemáticos…” de Newton, o el irreverente “Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo” (“Diálogos Sobre los dos Máximos Sistemas del

Mundo”) de Galileo, de 1632. Pero generalmente no tenían control científico previo a su publicación, lo que equivale a “cada uno escribe lo que se le canta”. Con la apertura en el siglo XVII de sociedades científicas como la “Royal Society of London”, la “Accademia dei Lincei” italiana (de la cual Galileo se hizo socio en 1609), la “Academia Naturae Curiosorum” del Sacro Imperio Romano (conocida posteriormente como “Deutsche Akademie der Naturforscher Leopoldina” alemana), o la “Académie Royale des Sciences” francesa, se gestaba el ambiente para la difusión científica de manera cuidada, o sea bajo un primitivo método de revisión por pares. Así salieron a la luz las primeras verdaderas publicaciones científicas, como el ya descripto “Philosophical Transactions”, el “Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des Sciences”, o “Ephemeriden”, que en realidad eran el compendio del trabajo realizado por los integrantes de estas sociedades científicas, bajo la revisión de los secretarios de las mismas.

En ciertas organizaciones, incluyendo a las citadas sociedades científicas, les gusta describirse con un “motto”, un lema que -en teoría- describe el trabajo y el ideal de sus integrantes. Como muestra de esnobismo, estos lemas están habitualmente en latín. Es interesante conocerlos, ya que suenan como frases de autoayuda a nivel institucional. Por ejemplo los linces italianos escribían “minima cura si maxima vis” (o sea “cuida de las pequeñas cosas si quieres obtener los máximos resultados”); los ingeniosos franceses proponían “invenit et perficit” (inventa y perfecciona); los laboriosos germanos decían “nunquam otiosus” (nunca ociosos); y los escépticos ingleses se describían como “Nullius in verba” (en palabras de nadie), o sea no le creas a nadie.

Luego de más de un siglo de “monopolio científico”, estas academias fueron desbordadas de trabajo, y la multiplicación de investigaciones produjo la multiplicación de journals por editoriales privadas, bien a finales del siglo XVIII. Así nacen revistas como “Allgemeines Journal der Chemie” y “Chemical Journal” (ambos de 1798), o “Annales de chimie” (1789), uno de cuyos primeros editores fue el gran Lavoisier, alias el “Padre de la química moderna”. Si bien el enfoque de estos journals fue cambiando con el tiempo, lo que queda claro es que en esta época comienza la separación formal de la química como rama independiente del tronco de la ciencia.

Los siglos siguientes vieron la multiplicación de sub-áreas dentro de las ciencias, y siguiéndolas aparecieron más y más journals cada vez más específicos. Aún hay publicaciones de tipo general, como Science o Nature, que cubren todo el espectro de las ciencias; otras que tratan a toda la química, como “Chemistry: A European Journal” y “Journal of the American Chemical Society”; las hay dedicadas a grandes ramas tradicionales de la química, como “Analytical Chemistry” y “Organic Letters”.

Page 29: La Química de la Ciencia

27

Pero cada vez más común es tener publicaciones sumamente específicas sobre temas de moda, tales como “Nano Letters” y “Journal of Chemical Theory and Computation”. Paradójicamente, las nuevas tendencias son a tener una visión más holística de la ciencia, mezclando ramas que parecían totalmente alejadas. Algunos journals de este estilo son “Chemical Neuroscience”, o “Energy & Environmental Science”.

Cabe resaltar la lenta evolución del sistema de revisión por pares. Originariamente no había revisión alguna. A partir de la era de las sociedades científicas la revisión la hacían los editores de los journals, lo cual les ocasionaba un gran esfuerzo, pero a la vez les daba grandes poderes para guiar las tendencias científicas. A partir de la mitad del siglo XX se institucionalizó la idea de que la revisión la hagan especialistas fantasmas, tal como explicamos anteriormente. Según este método moderno, muchos papers publicados bajo los sistemas de revisión antiguos habrían sido considerados nada menos que pseudo-científicos. En ciencias, como en todos los otros emprendimientos humanos, hay que juzgar según el zeitgeist, el espíritu de la época.

Otro aspecto interesante es la lucha idiomática de los journals. Existía desde el siglo XVII (y en cierta medida también ahora) un orgullo nacional que se expresaba en la selección del lenguaje escrito, a pesar de la “internacionalidad” de las ciencias. O sea que los ingleses escribían en inglés, los alemanes en alemán, los rusos en ruso, etc. Esto por supuesto genera un quiebre en la transmisión de conocimientos. Uno de los factores que

hicieron al éxito de Lavoisier fue el conocimiento idiomático de su esposa, quien con paciencia infinita le traducía del inglés y el latín al francés las obras más importantes de la época.

Saber latín era crítico si uno deseaba pertenecer a las ciencias, al menos en el renacimiento y en el alto medioevo. El latín era para la ciencia lo que se conoce como “lengua franca”, un idioma universal. Previo a él también el árabe (en el medioevo) y el griego (en la época clásica) cumplieron esta función, mostrando que imperios eran potencias científicas. Pero en el siglo XVII, con la proliferación de las academias nacionales, la ciencia empezaba a cruzar una crisis idiomática del estilo de la torre de Babel. Entre las lenguas que se estilaban estaban el francés, inglés, alemán, un poco de italiano, ruso, y posteriormente hasta japonés. Para fines del siglo XIX el alemán se perfilaba como el ganador de la carrera lingüística. No solo el Segundo Reich manejaba un gran poder mundial, sino que también sus científicos eran los líderes indiscutidos. Pero los germanos tuvieron un pequeño percance al perder dos guerras mundiales, perdiendo el podio ante los angloparlantes. En este momento la indiscutible lengua internacional científica es el inglés, especialmente después de la caída de la Unión Soviética. Esto permite que en todo congreso internacional de ciencias, sea en Inglaterra, Chile o Vietnam, todos puedan comunicarse con todos, sin importar su origen, mientras sea en la lengua de Shakespeare. Y a la hora de leer o escribir un paper no hay modo de generar incertidumbres idiomáticas.

Tal vez esto de usar inglés como única lengua científica es el mal menor, pero eso no quita que a todos los no-británicos y no-estadounidenses el asunto nos de algunas cosquillas anti-imperialistas. Concerniente al famoso dilema de cuál es la diferencia entre un idioma y un dialecto, el lingüista de yídish Max Weinreich

popularizó la frase “ ַא שּפרַאך איז ַא דיַאלעקט מיט ַאן a shprakh iz a dialekt mit an armey un) ”ַארמיי און ֿפלָאט

flot), que traducido dice “Una lengua es un dialecto con un ejército y marina”. En ciencias siempre sucedió lo mismo: la potencia de turno dicta la lengua de papers y congresos, por lo que algunos apuestan a que en el futuro convendría estudiar mandarín. Por mi parte, tengo la fantasía que el esperanto sea el idioma del futuro. Un lenguaje políticamente neutral y extremadamente fácil de aprender, diseñado para ser la segunda lengua de todos con la cual podamos hablar con suecos, australianos o congoleños, sin que ninguno pierda su identidad cultural. Suena interesante, ¿no? Ĉu vi volas lerni Esperanton?

Page 30: La Química de la Ciencia

28

DE LA CIENCIA HACIA AFUERA

Hay dos maneras mediante las cuales el público no científico puede conocer y disfrutar las hazañas de la ciencia. Una es el modo práctico, accediendo a las invenciones que la ciencia hace llegar desde el laboratorio hacia la vida cotidiana, tal como el desarrollo de materiales semiconductores que trajeron la electrónica al living, o los progresos farmacológicos que nos dieron una vida larga y próspera. Es un modo pasivo, donde la gente deja que la ciencia y la tecnología se estacionen en su casa sin ningún tipo de cuestionamiento intelectual. La otra manera la proporciona la divulgación científica, el modo activo, donde la gente decide abiertamente que quiere aprender más del universo desde lo ínfimo hasta lo infinito, incluyendo su propia existencia. Esto no trae gratificaciones directas ni en comodidad, ni en larga vida, ni en prosperidad; pero nada más gratificante que abrir la mente hacia el conocimiento y el cuestionamiento intelectual. Tal como dijo el gran Carl Sagan: “vivimos en una sociedad profundamente dependiente de la ciencia y la tecnología y en la que nadie sabe nada de estos temas. Ello constituye una fórmula segura para el desastre.”

Todos conocemos superficialmente la manera en que la divulgación científica actúa. Tal vez compramos alguna de esas revistas de ciencia popular, o leímos algún libro sobre medicina, el Big-Bang o ecología, o vimos algún documental en la televisión. Por ahí también nos interesamos en las notas de la sección ciencias en el diario, que entran en la categoría de “periodismo científico”).

El periodismo científico funciona pescando dentro de los journals de mayor nivel las investigaciones más útiles, asombrosas o revolucionarias, para después digerir las incomprensibles palabras científicas y ponerlas en un lenguaje que los lectores del diario pueden comprender. No es una tarea fácil. Por ejemplo, en este momento casi todos sabemos que el ADN es la molécula que contiene la información genética para el desarrollo y funcionamiento de los seres vivos, y además que tiene una estructura de doble hélice. No hace falta que nos describan de nuevo qué es el ADN cuando escriben un artículo sobre evolución, cáncer o genética, ¿pero se imaginan lo que puede haber sido en los años ’60 explicar esta molécula, cuando nadie sabía de qué se trataba?

Es entonces que uno empieza a utilizar todas las herramientas didácticas para hacer llegar una idea tan importante como el ADN al público no especializado. Algunas de estas técnicas son:

� Como los conceptos son muy abstractos para el lector alejado del mundo científico, se lo debe guiar paso a paso de manera lógica, siempre dando una pequeña introducción al tema. Por ejemplo conviene comenzar el texto con frases como “el ADN es una molécula que contiene la información para el desarrollo de todo ser vivo, desde un hongo hasta el ser humano…”. � Así como con la escritura científica formal, en el periodismo o divulgación científica está prohibido escribir en forma ambigua. Se puede decir que “el ADN está formado por unidades llamadas ácidos nucleicos”, pero no está permitido escribir “en el ADN podemos encontrar la llama de la libertad individual”. La segunda frase será más poética, pero al final solo consigue confundir al lector. � La diferencia con los papers está en que en la divulgación científica no estamos atados a la formalidad y la precisión. Todo lo contrario, hay que entretener a los lectores, atraparlos en las aventuras científicas, emocionarlos con historias, darle personalidad a las moléculas y humanizar a los científicos. Por ejemplo un párrafo impensable en un paper, pero ideal para un artículo de divulgación, podría decir que “Watson, Crick y Wilkins recibieron el premio Nobel por el descubrimiento de la estructura del ADN, pero Rosalind Franklin, que falleció unos años antes de la adjudicación de los premios, fue quien realizó los experimentos originales y formuló en paralelo el boceto del ADN”.

� Si bien en un paper científico los detalles de los métodos son tan importantes como las conclusiones para poder reproducir los resultados, en la divulgación esto no tiene sentido. Ningún carpintero, contador ni recepcionista en un call-center se acercaría a la facultad de ciencias diciendo “¿Me prestan el difractómetro de rayos X un segundito? Necesito corroborar si el patrón de difracción que utilizaron Watson, Crick y Franklin para descubrir la estructura del ADN era correcto”. Para la divulgación científica el foco está en las grandes conclusiones (“el ADN permite entender cómo funciona la evolución”) y en la utilidad de la investigación para la vida cotidiana (“sabiendo el código del ADN podemos acercarnos a la cura de enfermedades genéticas como el cáncer”).

� La herramienta más poderosa es el uso de metáforas y analogías para bajar los conceptos complicados y compararlos con situaciones conocidas por todos. No es lo mismo decir que “el ADN es como dos cadenas unidas retorciéndose como una escalera caracol”, que explicar que “el ADN es una estructura helicoidal de dos

Page 31: La Química de la Ciencia

29

segmentos congruentes con un mismo eje, difiriendo translatoricamente”. � La segunda herramienta es el ejemplo, muy útil para traer a tierra las definiciones científicas. Pueden ser ejemplos positivos del tipo “El ADN codifica la síntesis de sustancias biológicas, como la melanina que le da color a la piel, pelo y ojos”. Pero también son prácticos los ejemplos negativos, explicando lo que no es, tal como “El ADN no codifica enfermedades como el cáncer, pero codifica la fabricación de sustancias que protegen del cáncer; cuanto más de estas sustancias sinteticemos, más improbable será nos enfermemos”. � Por último, no usar fórmulas matemáticas. Nunca jamás. Nada de escribir las ecuaciones que llevaron a entender la estructura del ADN a partir de los experimentos. No importa que Galileo haya dicho que “las matemáticas son el alfabeto con el cual Dios ha escrito el universo”. La gente tiene miedo a las matemáticas después de haber sufrido la tortura de aprender la tabla de multiplicar. Es una verdadera lástima. El gran físico y cosmólogo Stephen Hawking escribe en el prólogo de su libro y magnum opus “Breve historia del tiempo” que su editor le advirtió que por cada ecuación que incluya, el número de lectores bajaría a la mitad, así es que en todo el libro aparece una sola fórmula: E=mc

2.

JUGANDO AL DESCONFIADO

Una duda importante que deben plantearse todos los que leen un artículo o libro de divulgación científica es ¿qué tan fiable es esto? En general los científicos al leer un paper saben reconocer los límites de fiabilidad, ya que conocen muy bien las técnicas y métodos utilizados en los experimentos. Esa información no aparece en la

divulgación y, para colmo, la poca difusión de la filosofía de la ciencia hace que la gente no tenga la capacidad para distinguir que tan viable es un texto científico. Ningún caso ejemplifica mejor esto que los famosos y malditos mails en cadena, denunciando que el edulcorante es tóxico, que una vaca cayó de un avión y hundió un barco, o que los corpiños traen cáncer de mama. Son todas informaciones fáciles de confirmar (o más probablemente de refutar), pero nadie se toma el trabajo de hacerlo. Tomemos el famoso caso del monóxido de dihidrógeno (MODH):

«El MODH es incoloro, inodoro e insípido. Mata silenciosamente a miles por año, mayormente por su inhalación accidental. La exposición prolongada a su forma sólida causa daño severo de tejidos y en ciertas condiciones puede causar quemaduras severas. Los síntomas de la ingestión de MODH pueden incluir sudoración y diuresis excesiva, así como desbalance electrolítico. Es común encontrarlo en los órganos de personas fallecidas por causas desconocidas.

Cantidades de MODH se han encontrado en casi cada corriente, lago, y depósito de agua. El contaminante incluso se ha encontrado en hielo antártico. ¡La contaminación está alcanzando proporciones epidémicas! Ya ha causado millones de dólares de daños materiales y humanos en diversas partes del planeta. A pesar del peligro, el MODH se utiliza a menudo como solvente y líquido refrigerador industrial en plantas de energía atómica, como retardante del fuego y en la distribución de pesticidas. El MODH de desecho de las industrias es derramado en los ríos, y nada se pueden hacer para pararlos porque esta práctica sigue siendo legal. El gobierno americano no tiene ningún interés en prohibir la producción, distribución, o el uso de este producto químico perjudicial debido a su "importancia para la salud económica de la nación”. De hecho, la marina de guerra y otras organizaciones militares están conduciendo experimentos con MODH. Centenares de instalaciones militares de investigación reciben toneladas de ella a través de una red de distribución subterránea altamente sofisticada. A pesar de los peligros, las muertes que produce y su utilización en intereses conflictivos, muchos gobiernos y empresas trasnacionales mantienen su uso indiscriminado con intereses absolutamente capitalistas.»

Por si todavía no lo descubrieron, el MODH es también conocido como H2O, alias “agua”. Todo lo que este texto dice es absoluta verdad, y sin embargo si lo releen con cuidado cambiando “MODH” por “agua”, veremos que no dice nada que no sepamos. El engaño del MODH fue escrito en los años ’90 para probar qué tan crédulos somos, especialmente con asuntos que suenan particularmente científicos y que están conectados con nuestra salud.

Page 32: La Química de la Ciencia

30

Ahora que sabemos lo inocentes e influenciables que podemos ser, ¿cómo podemos evitarlo? Primero, hay que saber que aunque el libro que compramos sea absolutamente fidedigno con las investigaciones científicas, como mucho el contenido es viable, no verdadero. Esto no significa que tenemos que desconfiar de todo, sino que debemos saber que si hoy compramos un libro sobre el inicio del universo, es posible que dentro de una década se publique otro diciendo cosas diferentes (por ejemplo indicando la presencia de materia y energía oscura, conceptos revolucionarios que surgieron en los últimos años). Esto es ciencia, cambiando constantemente al tener mayores conocimientos. A veces los libros de divulgación exageran un poco con el “nivel de verdad”, pero es responsabilidad del lector saber que la verdad absoluta es inalcanzable.

Más complicado es el caso de quienes escriben cualquier burrada disfrazada de ciencia. Ante la duda, antes de comprar un libro de nivel sospechoso es conveniente hacer una búsqueda de las críticas al libro y al autor, revisar si las referencias son de libros y journals de alto nivel y ver si la editorial se dedica a publicar libros serios o pseudo-científicos.

Por otro lado, en el periodismo científico suceden fallas generadas por la edición de los diarios. Normalmente los artículos escritos por respetados periodistas científicos son recortados y maquillados por gente que conoce tanto de ciencia como yo de bailar merengue. Muchas veces los titulares de las notas ni siquiera son escritos por el autor del artículo, sino por alguien que “sabe que es lo que la gente quiere leer”, como sucedió con la revelación del premio Nobel de química en el 2010. El premio se lo dieron a tres investigadores, Heck, Negishi y Suzuki, por su trabajo en la generación catalítica de uniones carbono-carbono por un proceso conocido como entrecruzamiento cruzado. La formación de una molécula grande a partir de dos moléculas pequeñas, uniendo un átomo de carbono de una con otro átomo de carbono de la otra, es una reacción tan complicada como útil. Formar de manera fácil, rápida y barata estas uniones es considerado el santo grial de la química orgánica. La reacción de entrecruzamiento cruzado logró este preciado objetivo, por lo que fue un Nobel merecidamente otorgado. Esto revolucionó a las industrias que trabajan sintetizando moléculas orgánicas, como las farmacéuticas, las de fabricación de plásticos, y las de alta tecnología.

Como siempre, cuando se anuncian los nobeles, los diarios se apresuran a presentarlo; aunque a veces se apresuran demasiado, escribiendo sin consultar a los especialistas. Veamos algunos de estos titulares tratando de describir en una sola línea la reacción de entrecruzamiento cruzado:

� El diario “The New York Times” de EEUU escribió:

«3 Comparten el Nobel de Química por su trabajo en la síntesis de moléculas»

Es un excelente título, si uno quiere ser absolutamente impreciso. No dice mucho; de hecho no dice nada, ya que más de la mitad de la química es sintetizar moléculas.

� El diario “El Mundo” de España puso:

«Premio Nobel de Química para la investigación con carbono»

Un titular como este puede ser utilizado para la mitad de los premios Nobel otorgados. Debe ser una técnica de los diarios para ahorrar palabras, reciclando la misma frase año tras año.

� Por suerte en España el diario “El País” escribió con mayor precisión:

«Ladrillos moleculares: Los enlaces entre átomos de carbono son ya imprescindibles en la síntesis química moderna»

¿Qué quisieron decir con “los enlaces entre átomos de carbono son ya imprescindibles”? ¿Es que antes no lo eran? La química orgánica tiene un par de siglos, y se basa en los enlaces entre átomos de carbono. Me da la sensación que titulares como este son escritos por una computadora tirando frases al azar.

� En Israel “The Jerusalem Post” dijo:

«2 japoneses y un americano comparten Nobel de Química»

Como titular es pobre, pero correcto. Lamentablemente en el copete continuaron con:

«Richard Heck, Ei-ichi Negishi y Akira Suzuki desarrollaron un método que permite a los científicos hacer drogas potenciales para el cáncer y otros medicamentos.»

La reacción de entrecruzamiento cruzado no tiene absolutamente nada que ver con el cáncer. Como toda técnica de síntesis orgánica se puede utilizar para la fabricación de remedios, así como de miles de otras moléculas orgánicas. En el diario deben haber pensado que al público solo le interesa leer una nota de ciencia si trata sobre cáncer, así que como sea forzaron esta palabra clave. Este es uno de esos casos en que más información en lugar de enseñarnos, nos embrutece.

� ¿Existe acaso algún diario que haya escrito un titular adecuado? Existe. “The Washington Post” puso:

«3 comparten el Premio Nobel de Química por encontrar nuevas formas de unir átomos de carbono»

Titular preciso, claro, simple y para todo público. No hace falta ser un químico para entender un artículo de química, si es que el texto está escrito pensando en los lectores.

En definitiva, el consejo es: lean ciencia, sea en libros, revistas, diarios o internet. Pero no sean pasivos, aceptando cualquier información al mismo nivel.

Page 33: La Química de la Ciencia

31

Busquen, critiquen, analicen, sean activos con lo que digieren por la vista. La vida es demasiado corta como para consumir demasiadas grasas literarias. Tomen la proteína de la lectura eligiendo ciencia de nivel. Piensen

que si son buenos lectores y leen en promedio un libro por mes, no llegarán a leer mil libros en toda su vida. Hagan que cada uno de ellos cuente.

EL QUÍMICO ESCÉPTICO

O Dudas y Paradojas

QUÍMICO-FÍSICAS, Tocando los

PRINCIPIOS DE ESPAGIRIA1 Comúnmente llamado

Hipostática,2

Como suelen ser Propuestas y Defendidas por la Generalidad de

ALQUIMISTAS. A lo cual sus premisas Parten de otro Discurso

en relación con el mismo Tema.

POR El Honorable Robert Boyle, Esq.;

LONDRES,

Impreso por J. Cadwell para J. Crooke, y será Vendido en el barco en en el Patio de la Iglesia de St.

Paul. MDCLXI.

1. Espagiria: Producción de medicamentos a base de hierbas mediante procedimientos alquímicos. 2. Hipostática: Relativo a las sustancias, sus elementos y constitución.

La química moderna tal cual como la conocemos hoy tiene su origen en el siglo XVII. Se puede establecer un antes y un después con la aparición del libro “The Sceptical Chymist” (“El Químico Escéptico”) de Robert Boyle, en el año 1661. Por supuesto no es un límite estricto, ni el cambio fue de un día para otro, pero en el transcurso de estas décadas fue que la alquimia lentamente dio lugar a la química.

¿Qué diferenciaba a ambas? Básicamente la seriedad, la honestidad y la apertura con que se encaraban las investigaciones. La alquimia estaba repleta de fórmulas secretas e invenciones irreproducibles. La química había llegado para poner orden.

“El Químico Escéptico” no es un libro de texto académico como los de hoy en día. Está escrito en modo de diálogo entre dos personajes, Carnéades y Eleuterio, en un tono a veces irreverente y humorístico. Carnéades constantemente desacredita a los sabios de la época

(básicamente los que mantenían la estructura de la alquimia), señalando la necesidad de argumentar con pruebas estrictas, no con citas a pensadores previos. Boyle particularmente atacó la arcaica idea griega y egipcia de los cuatro elementos (agua, tierra, aire y fuego), así como la de la “Tría Prima”, los tres elementos fundamentales según Paracelso (sal, azufre y mercurio). El tono sarcástico de la escritura le debe haber generado varios enemigos, pero el libro fue un éxito, y marcó el cambio hacia un estudio de la química mucho más estricto, desconfiando de todo lo conocido si esto no se adecuaba a los resultados experimentales.

Vale resaltar que el nombre Carnéades proviene de un filósofo y orador griego del siglo II a.e.c. El Carnéades griego argumentaba que no existe ni la certeza ni la incertidumbre total. Según él, no se puede llegar a la verdad absoluta ni por los sentidos ni por la razón, pero sí se puede llegar con una cierta probabilidad (sino sería

Page 34: La Química de la Ciencia

32

imposible sobrevivir). Con esta ideología era un miembro ejemplar de los “Escépticos de la Academia” (la Academia era la escuela formada por Platón en Atenas un par de siglos antes de que Carnéades la lidere).

A pesar de la escritura antigua y densa del texto, vale la pena leer la traducción de algunos fragmentos:

«...Por lo cual estoy preocupado, tengo que quejarme, que incluso eminentes escritores, tanto médicos como filósofos, a los que fácilmente puede nombrar, si fuera necesario, en los últimos tiempos han sufrido el que se les imponga, como para publicar y construir sobre experimentos químicos, que sin duda nunca intentaron; porque si lo hubieran hecho, ellos, tan bien como yo, hubiéramos encontrado que no son ciertos. Y he aquí que hubieran deseado, que ahora que aquellos que citan experimentos químicos de los que no están familiarizados con sus operaciones químicas, los hombres dejarían de dar fe de manera indefinida a los químicos que dicen esto, o los químicos que afirman eso, y preferirían por cada experimento que alegan nombrar al autor o autores, a cuyo crédito se relacionan.»

«…Pero (dice Eleuterio) yo pienso de todo esto, os queda alguna parte de lo que alegué en nombre de los tres principios, sin respuesta. Por todo lo que han dicho no mantendrá esto de ser un descubrimiento útil, ya que en

la sal de un concreto, en el azufre de otro y el mercurio de un tercero, la virtud medicinal de ella reside, el principio debe ser separado del resto, y la propiedad deseada debe buscarse.

Nunca negué (Carnéades responde) que la noción de la Tría Prima puede ser de alguna utilidad, pero (continúa riendo) por lo que ahora alegas, parecería que es útil para los boticarios, en lugar de para los filósofos, el ser capaz de hacer las cosas operativas suficientemente para ellos, mientras que el conocimiento de las causas es la cosa buscada por estos. Y déjame decirte, Eleuterio, incluso ésta tendrá que ser entendida con cierta cautela.»

«…Y (concluye Carnéades sonriendo) que no es un gran menosprecio para un escéptico confesarle, que tan insatisfecho el discurso anterior puede haberlo hecho pensar de mi con las doctrinas de los peripatéticos, y los químicos, sobre los elementos y principios, sin embargo puedo tan poco descubrir con lo que consentir, que tal vez las preguntas de otros han sido más escasamente satisfactorias para mí, que las mías han sido para mí mismo. (Finis)»

El libro completo se puede encontrar en inglés en:

http://www.gutenberg.org/files/22914/22914-h/22914-h.htm

Page 35: La Química de la Ciencia

33

Capítulo δ

La Lóbrega No-Ciencia

LA CIENCIA BASURA

¿Qué puede suceder si un científico no es honesto?

¿Qué pasa si falsifica datos para que los resultados salgan como su hipótesis había previsto? ¿Y si inventa pruebas para avanzar en su carrera de la manera más fácil o, peor, para recibir alguna “recompensa” de alguna empresa beneficiada si sus resultados fueran positivos? ¡El Horror! ¿Científicos corruptos e inmorales? ¡Pánico y desesperación! Pero cómo, ¿no son los científicos seres humanos también? Si hay ovejas negras en todas las áreas humanas, ¿no tiene derecho la ciencia a tener sus propios ovinos de tonos oscuros? ¡No, Niet, Nein, Ne!

En la ciencia hay deshonestidad como en todo emprendimiento humano, pero como los efectos pueden ser desastrosos, el pecado de la falta de ética científica tiene castigos ejemplares. Quien se equivoca puede quedar un poco humillado, pero tiene la posibilidad de retractarse. Pero quien falta a la verdad (y obviamente es descubierto) queda mancillado de por vida; su carrera académica se termina, el oprobio y la ignominia le generarán que todos sus colegas le den la espalda. No es para menos, considerando que sus colegas pudieron perder años de trabajo basándose en premisas falsas generadas adrede.

¿Conocen la famosa idea que la vacunación de los niños puede producir autismo? Dejemos algo en claro: ¡Esto es falso!

1 No vacunar es un riesgo para la persona y

para el resto de sus semejantes. Hecha la advertencia, y habiendo arruinado el final del cuento, sigo con el relato.

Corría el año 1998. Un médico gastroenterólogo británico, Andrew Wakefield, publica junto a otros autores un paper en el prestigioso journal “The Lancet”, titulado “Hiperplasia Ileal-linfoide-nodular, colitis inespecífica, y trastorno generalizado del desarrollo en los niños”. En él explican:

«Investigamos una serie consecutiva de niños con enterocolitis crónica y trastorno regresivo de desarrollo… 12 niños fueron referidos a una unidad de gastroenterología pediátrica con un historial de desarrollo normal seguido por la pérdida de habilidades adquiridas, incluyendo lenguaje, junto con diarrea y dolor abdominal... El inicio de los síntomas de comportamiento se asoció, por los padres, con sarampión, paperas y rubéola en ocho de los 12 niños... Los trastornos de la conducta incluyen autismo (nueve), psicosis desintegrativas (uno) y posible encefalitis postviral o vacunatoria (dos).»

El paper no prueba la conexión entre vacunas y autismo, pero lo sugiere manifiestamente. En una conferencia de prensa inmediatamente posterior a la publicación del artículo, Wakefield postuló que por precaución se debería dejar de lado a la vacuna triple (la del sarampión, paperas y rubeola), y aplicar la versión vieja de las vacunas por separado, ya que la triple podía ser la causante de los trastornos. La conferencia fue pequeña y sin demasiada difusión, pero hay que tomar en cuenta que para la ciencia esto de ponerse en el podio frente a periodistas es una muestra de irresponsabilidad científica. Acostumbrados al escepticismo, a la seriedad y al control de sus pares, publicitar investigaciones sin resultados confirmados es una muestra de populismo, totalmente contraria al método científico. Las conferencias de prensa se dan frente a gente que no tiene por qué ser especialistas en el tema, y por lo tanto fáciles de convencer (especialmente con respecto a temas morbosos de salud pública). Sólo son aceptadas las conferencias de prensa para los grandes descubrimientos avalados por el grueso de la comunidad científica. No era el caso de esta investigación acerca de las vacunas.

Una serie de nuevos papers fueron publicados por Wakefield, manteniendo la conexión entre vacunas, autismo y problemas intestinales. Los especialistas explican que estos nuevos papers fueron de bajo nivel científico, con argumentos anecdóticos más que pruebas firmes. No importaba, ya que el tema fue explotado por el periodismo amarillento y por los amantes de las confabulaciones. Grandes estudios epidemiológicos, que fueron llevados a cabo con un alto costo, demostraron la total ausencia de vínculos entre autismo y vacuna, pero estos estudios que refutaban a Wakefield no recibieron la atención de los medios de comunicación. El pánico vende más que la confianza.

¿Qué imagen le queda al público, a todas las madres y padres, ante esta avalancha anti-vacunación? En lugar de sentarse a rumiar racionalmente acerca de proteger a sus hijos de peligrosas enfermedades y de la improbabilidad de causarles autismo, en la mente de algunos progenitores queda una idea escabrosa: “¡Los científicos aseguran que las vacunas traen autismo! ¡El gobierno quiere enfermar a mis hijos! ¡Quiero la libertad para elegir lo mejor para mi familia! ¡¡¡VACUNAR ES PELIGROSOOO!!!”

Resultado: De 56 casos de sarampión en el Reino Unido en 1998, se pasó a una epidemia de 449 casos en 2006; de unos 2000 casos de paperas en todo 1998, se pasó a 5000 casos ¡solo en Enero del 2005! Los británicos fueron los más sacudidos por estas epidemias (Wakefield,

Page 36: La Química de la Ciencia

34

el autor del estudio original, es inglés), pero focos de enfermedades virales causadas por la falta intencionada de vacunación aparecieron y siguen apareciendo por todo el mundo. Algunos las conocen como epidemias de estupidez.

Por supuesto que esto no fue exclusiva responsabilidad de Wakefield. También fue culpa de los medios, por fomentar lo que les genera beneficios económicos y no lo que genera beneficios a la humanidad. Es también responsabilidad de las organizaciones que toman sus objetivos como si fueran una religión, tal como TACA (“Talk About Autism”, o “hablar sobre autismo”), que a pesar de la montaña de evidencias en contra, siguen empecinadas en que “hay activas investigaciones acerca de una supuesta relación entre la vacuna triple y el autismo”. Es culpa de la gente que asume que si aparece en el diario, entonces debe ser verdad (más si un “científico” lo certifica). También es culpa de algún abogado con muy poca ética.

Richard Barr es un abogado que tenía un plan: demandar a empresas fabricantes de vacunas por los daños irreparables causados en niños. El plan incluía tener una “autoridad” justificando la demanda y nada mejor que la autoridad de un médico. Barr le pagó a Wakefield para fabricar pruebas. Hicieron falta las investigaciones de un periodista, Brian Deer, para ver que la conexión maldita no era entre vacunas y autismo, sino entre un abogado y un médico.

2

La historia tiene un final “feliz”. Los execrables papers fueron retractados. La investigación original declarada fraudulenta. Wakefield fue encontrado culpable por mal desempeño médico y le fue prohibido el ejercicio profesional. Por si fuera poco, le dieron el premio “Pigasus” (traducido sería algo así como premio “cerdaso”) por su negativa a afrontar la realidad. En Estados Unidos rechazaron todos los pedidos de indemnizaciones por parte de los padres de hijos autistas.

Mientras, miles de personas sufrieron enfermedades evitables, se malgastaron importantes fondos en investigaciones innecesarias, se mintió a los padres de autistas dándoles falsas expectativas para participar en juicios y se mancilló a la ciencia.

3 En estos temas

sensibles, la deshonestidad científica no tiene perdón.

Los científicos son los primeros en denunciar estas irregularidades, ya que se pone en duda la raíz del método científico y la confianza del público en las ciencias. Bárbara Ehrenreich, una ensayista y activista política, explica:

«¿Qué importa una mentira más de todos modos? Los políticos “mal hablan” y son perdonados por sus seguidores. Se sabe de cantantes de pop que fueron doblados por mejores voces… Las mentiras, se puede decir, son el gran lubricante de nuestra forma de vida… Pero la ciencia es diferente, y la diferencia define un tipo de santidad... Aunque los seres humanos pueden respetar estas cosas, la “verdad” no puede... la “verdad” no hace acepción de jerarquía o fama. Los científicos de todo el mundo creyeron brevemente los falsos “resultados” y en consecuencia modificaron sus puntos de vista o perdieron su tiempo tratando de seguir las pistas falsas en sus laboratorios...»

Por suerte los “Wakefields” y demás siniestros personajes son muy pocos en las ciencias. Pero como un solo investigador deshonesto puede hacer estragos, la ciencia debe ser muy estricta a la hora de juzgar.

Este es un buen lugar para recordar algunos fragmentos del juramento hipocrático, ese que los médicos (incluyendo al doctor Wakefield) deben jurar al recibirse:

«En el momento de ser admitido entre los miembros de la profesión médica, me comprometo solemnemente a consagrar mi vida al servicio de la humanidad. Desempeñaré mi arte con conciencia y dignidad. La salud y la vida del enfermo serán las primeras de mis preocupaciones. Tendré absoluto respeto por la vida humana, desde su concepción. Aún bajo amenazas, no admitiré utilizar mis conocimientos médicos contra las leyes de la humanidad. Hago estas promesas solemnemente, libremente, por mi honor.»

Page 37: La Química de la Ciencia

35

LA CIENCIA MARGINAL

Jacques Benveniste era un conocido inmunólogo con una carrera seria y respetada. Pero en 1988 fue el centro de un affair científico, una historia que se convirtió en uno de los momentos más memorables del debate acerca de los límites de la ciencia. En el foco de esta novela se encuentra la homeopatía, una medicina alternativa formalmente odiada por los científicos.

¿Qué es la homeopatía? En muy resumidas palabras, es un método del siglo XIX que, basándose en la idea de similia similibus curentur (“que las cosas similares curen las cosas similares”), indica que una sustancia generadora de síntomas parecidos a cierta enfermedad puede curar ese mismo padecimiento al generar una respuesta defensiva del cuerpo. Nada malo con esta hipótesis, especialmente si consideramos que las vacunas funcionan con el mismo principio. La segunda hipótesis es que se debe trabajar con las sustancias extremadamente diluidas, a tal punto que muchas veces los remedios homeopáticos no contienen ni siquiera una mísera molécula de la sustancia original. Sería un remedio sin el remedio. Esto se explica con el extraño concepto de la “memoria del agua”, o sea que el agua mantiene la información de la sustancia original, aunque ésta ya no esté presente. La idea que las diluciones prácticamente infinitas se hacen más potentes va en contra de todo razonamiento físico-químico. Desde un punto de vista del paradigma científico, la homeopatía es una falacia, una superchería, un fraude, un fiasco, o cualquier otro sinónimo que indique una incongruencia total con las reglas.

Pero la historia mostró que ciertas hipótesis extravagantes terminaron siendo viables, generando revoluciones científicas. ¿No pasará lo mismo con la homeopatía? ¿No será que en lugar de un fiasco, estamos viendo una conjetura totalmente novedosa, que puede llegar a cambiar el paradigma químico? Difícil, pero con tantos seguidores de la homeopatía tal vez valga la pena estudiarlo. El doctor Benveniste se dedicó a esta ciencia marginal.

Marginal en este caso no es un término derogatorio. Significa que es un área que no cae dentro de los paradigmas, un tema muy osado para la ciencia promedio. Y como tal, más vale que traiga pruebas contundentes para convencer a los escépticos.

No era la primera vez que se escribía un paper sobre homeopatía, pero anteriormente aparecían en oscuras revistas, poco respetadas por los científicos. Benveniste, que era un investigador reputado, observó resultados positivos in vitro (“en vidrio”, o sea en tubos de ensayo, a diferencia de in vivo, en organismos vivos) del efecto de diluciones extremas en células del aparato inmunológico.

Esto era revolucionario, contrario a lo esperado por el paradigma (justificando en parte a la homeopatía), y por lo tanto merecía aparecer en los mejores journals. El paper fue enviado a Nature, posiblemente el journal de mayor nivel del mundo. El editor de Nature lo mandó a freír churros.

Benveniste replicó exigiéndole al editor, John Maddox, que les explique por qué razón le rechazaban el paper. ¿Acaso no era una investigación totalmente seria, según el método científico? ¿Acaso no traía a la mesa resultados revolucionarios, merecedores de ser publicados en los medios más importantes? ¿Qué criterio científico tenía este journal, si rechazaban un trabajo sólo porque el tema no les caía bien? Nature revisó, analizó, estudió y escrutó nuevamente el trabajo, indicándole a Benveniste que tenía razón. No había motivos para rechazar el paper, así que sería publicado; pero con una condición: al ser un tema tan marginal, los autores deberían aceptar que un grupo de “inspectores” se acercaran al laboratorio a revisar si realmente el trabajo se había realizado con los cuidados adecuados. Benveniste aceptó y el paper salió publicado en 1988 con el título “Degranulación de basófilos humanos provocado por una concentración muy diluida de antisuero contra IgE”.

4 Pero este investigador

no tenía idea de lo que le esperaba.

El equipo de inspectores que llegó a su laboratorio era un trío de personajes inesperados: John Maddox, físico y editor de Nature; Walter Stewart, químico e investigador de fraudes; y James Randi, famoso mago, desenmascarador de pseudo científicos y creador de los premios “Pigasus” (el que le dieron a Wakefield por su investigación de las vacunas y el autismo). No eran científicos especializados en inmunología, ¡eran especialistas en desenmascarar mentirosos! Benveniste se sintió totalmente injuriado, y con razón. Él mismo escribió en una carta publicada posteriormente en Nature:

«Nuestros colegas son en su absoluta mayoría personas decentes, no criminales. A ellos les digo: nunca, nunca, dejen que algo como esto les suceda - no dejen que estas personas entren en sus laboratorios. La única manera definitiva para resolver resultados contradictorios es reproduciéndolos. Es posible que todos nosotros estemos equivocados en buena fe. Esto no es un delito, es ciencia…»

5

El resultado fue explosivo. Los inspectores hicieron su trabajo y los investigadores les dieron todo su apoyo para realizar la inspección, repitiendo experimentos y proveyéndolos de todos los apuntes tomados durante años de trabajo. Pero las conclusiones fueron muy poco gratas para Benveniste. El informe de Maddox, Stewart y Randi fue titulado “Los experimentos de alta dilución son una ilusión”, y concluía diciendo que:

Page 38: La Química de la Ciencia

36

«El cuidado con que se han realizado los experimentos no coincide con el carácter extraordinario de las afirmaciones hechas en su interpretación… Los fenómenos descritos no son reproducibles, pero no ha habido ninguna investigación seria de la razón… Ningún intento serio se ha hecho para eliminar los errores sistemáticos, incluyendo sesgo del observador… El clima del laboratorio es desfavorable a una evaluación objetiva de datos excepcionales.»

6

Benveniste se sintió ultrajado. Habían hecho un reality show de su investigación y comprobó en carne propia el castigo por pecar contra el sistema científico. El reporte negativo de los inspectores dejaba una negra sombra sobre su trabajo. Durante un tiempo corrieron cartas de especialistas defendiendo o defenestrando los experimentos. Como el mismo Benveniste había escrito, “La única manera definitiva para resolver resultados contradictorios es reproduciéndolos”, por lo que un par de grupos se dedicaron a intentar reproducir el efecto de la memoria del agua, ahora sí con seriedad científica. El resultado fue rotundamente negativo.

7,8 Todo el

experimento original no pudo pasar la prueba de la reproducibilidad, generando un duro golpe a la homeopatía.

A pesar de haber sido falseada, Benveniste siguió creyendo en la hipótesis de la memoria del agua y en otras ideas todavía más marginales (como la biología digital) hasta el fin de sus días (falleció en el 2004). Sus compañeros en el paper original se dividieron entre creyentes:

«Cualquiera que sea el conocimiento que la investigación actual y futura traiga, el difícil camino que Jacques [Benveniste] recorrió por oponerse a la aceptación automática de las ideas recibidas habrá contribuido a sostener la libertad de investigación científica, poniendo el énfasis donde corresponde, en los hechos observables.»

9 (Thomas Yolène)

y decepcionados:

«Tomando estos experimentos en su conjunto, parece que los resultados reflejaban más las expectativas de los experimentadores (y del equipo de laboratorio) que las supuestas propiedades de las muestras… quizás ha llegado el momento preguntarse si el agua está realmente involucrada en los efectos biológicos de las altas diluciones y la biología digital.»

10 (Beauvais

Francis)

En resumen, Benveniste con sus experimentos revolucionarios sacó momentáneamente a la homeopatía de la categoría de pseudo-ciencia al nivel de ciencia marginal. Y actualmente, ¿cuál es el status de la homeopatía? Lamentablemente para las millones de personas que consumen estos “remedios”, la homeopatía fue refutada repetidas veces por la ciencia. Algunos dirán que hay estudios científicos que prueban la efectividad de la homeopatía, pero como escribe el especialista en métodos de investigación Barker Bausell en su libro “Snake Oil Science” (“Ciencia del Aceite de Serpiente”),

«Sabemos desde hace mucho tiempo que los ensayos clínicos de baja calidad producen resultados sesgados y que el sentido de este sesgo es –como pueden adivinar– hacia falsos resultados positivos… Cuando se consideran ensayos de alta calidad controlados con placebos en journals selectivos, la preponderancia de la evidencia sugiere que las terapias de medicina alternativa no producen efectos beneficiosos más allá de los que se explica por el efecto placebo.»

La medicina alternativa se sigue investigando, y de vez en cuando algo útil pasa las pruebas del método científico. Lamentablemente las “pruebas” que los médicos alternativos presentan son normalmente anecdóticas y sin sustento. La medicina tradicional está lejos de ser perfecta, pero se estudia con una severidad que casi ninguna medicina alternativa sería capaz de digerir. Como dijo Isaac Asimov, “no es que tenga tanta confianza en que los científicos estén en lo correcto, pero tengo tanta en que los no científicos están equivocados”. Me permito terminar esta sección con las palabras de Edzard Ernst, el primer profesor universitario de medicina alternativa en el mundo (de la Universidad de Plymouth y Exeter):

«En mi campo, la evaluación crítica se ve como algo negativo… La investigación errónea es en realidad peor que la falta de investigación.

He encontrado que la homeopatía es bastante inútil. Me hubiera gustado que la evidencia vaya para otro lado, porque me formé como homeópata. Hubiera sido muy bueno ganar un premio Nobel mostrando que “ninguna molécula” puede tener un efecto, pero la evidencia es clara en contra de esto.

[Nota: “ninguna molécula” se refiere al efecto de la memoria del agua estudiado por Benveniste.]

En cierto modo, como investigador de medicina alternativa estamos sentados en la rama que estamos tratando de cortar… En un mundo ideal, si algo se demuestra que funciona debería ser medicina, no medicina alternativa o cualquier otra etiqueta.»

11

Page 39: La Química de la Ciencia

37

LA PSEUDO CIENCIA

La lista de tendencias o ideas pseudo-científicas es inmensa y variable, ya que como vimos con el caso de la homeopatía las mismas pueden moverse hacia la frontera científica o alejarse de ésta. Pero para una fácil identificación, a grosso modo las pseudo-ciencias cumplen dos condiciones: primero, hacer afirmaciones acerca de la realidad (“esta hierba te va a curar”, “seres del planeta Xenu visitaron la tierra hace cien millones de años”, o “veo un viaje en tu futuro”); segundo, que estas afirmaciones no tengan base científica, ya que nunca fueron estudiadas o, si lo fueron, dieron resultados negativos.

Lamentablemente si nos mantenemos estrictamente dentro de estas dos reglas veremos que la mayor parte de nuestras vidas pueden parecer pseudo-científicas. Algunos pensadores consideran que efectivamente vivimos basados en creencias de tal nivel. Por ello, vamos a definir una tercera regla: las pseudo-ciencias tienen una función comercial. Por supuesto no hay nada malo en un emprendimiento comercial, pero si a eso le sumamos que nos venden grandes “verdades” sin ninguna base ni prueba sólidas, entonces caemos en un embuste, sea intencional o no.

Como en el caso de la memoria del agua y la homeopatía, es extremadamente difícil diferenciar la realidad de lo que queremos ver como tal, o peor, aceptar que las pruebas puedan ser contrarias a nuestras hipótesis (recordemos que en eso recaía la idea original de la honestidad científica). Supongamos que tenemos una idea que resulta refutada según el modelo científico. Podemos defendernos tratando de buscar pruebas que verifiquen y le den peso a nuestra vapuleada idea, con lo cual se puede generar un sano debate científico. Pero si claramente la realidad está en contra de nuestra conjetura tenemos dos opciones. O descartamos esa idea original, con lo cual seguimos bajo el paraguas de la ciencia, o nos mantenemos férreamente en esa idea, con lo cual se convierte en una pseudo-ciencia.

La ciencia tiene un status de autoridad importante en la cultura moderna, por lo que no es extraño que muchas corrientes deseen la aprobación científica, o al menos robarle un poco de status disfrazándose de ciencia. Lamentablemente la mayoría de los mortales no tienen herramientas para distinguir la ciencia real de una ideología con antifaz de ciencia. Como ya vimos la ciencia, que es falible y retractable, en su versión pura no habla de verdades, sino de viabilidad (siempre considerando el peso de las pruebas). Las pseudo-ciencias no tienen una estructura que las obligue a ser descartadas si resultan falseadas, pues no tienen control alguno de efectividad, de honestidad, o siquiera algún control legal. Es por esto que el criterio de demarcación, a pesar de ser tan difícil

de definir, debería ser mucho más difundido entre la gente, sean científicos o no; y debería ser enseñado con mucha mayor profundidad en las escuelas. Es fundamental que sepamos detectar cuando estamos entrando en el lado oscuro de los límites científicos.

Ya sabemos que las pseudo-ciencias no cumplen con el modelo científico. ¿Qué herramientas tienen entonces para justificarse? He aquí una lista de algunos artilugios comúnmente utilizados por los “pseudos”. Díganme si les suenan conocidos:

� Falacia de lenguaje vago: “Veo en tu futuro que algo importante te sucederá… Un viaje… Un trabajo nuevo… Un premio… Algo significativo para tu vida…” � Criterio de experiencia personal: “¡Por supuesto que funciona! Hago gemoterapia desde hace años y la mayoría de mis pacientes mejoran.” � Posición de menosprecio de críticas científicas: “¿Y qué si la ciencia no aprueba el creacionismo? Para ellos todo es una teoría, ¡lo que significa que no están seguros de nada!” � Artificio de explicación única: “Esas luces en el cielo eran ovnis, por supuesto. ¿Qué otra cosa podía ser sino?” � Método de lenguaje científico robado: “Nuestro cuerpo es un quantum, con una energía que debe estar en fase con las ondas irradiadas dentro del espectro electrogravimétrico del principio de incertidumbre.” � Argumento holístico: “El cuerpo es un todo, no un conjunto de órganos como los científicos reduccionistas nos quieren hacer creer. Por eso no comprenden los chakras, porque no toman en cuenta que somos un ente completo.” � Táctica de aseveración cronológica comparada: “Ahora los científicos comprenden con la teoría cuántica que el universo es infinito, pero en el zoroastrismo claramente hace miles de años habían entendido esto, cuando escribieron «Zaratustra soy yo… para que pueda alcanzar cosas futuras del dominio infinito, según lo alabo y canto por ti, oh Mazda.»” � Práctica de predicciones ya sucedidas: “Nostradamus predijo claramente el ataque a las torres gemelas, diciendo: Y el fuego que descienda de él se aproximará a la gran ciudad nueva.” � Técnica de lenguaje oscuro: “Cuando nos demos cuenta que en realidad somos un todo armónico, una luz etérea, un espíritu holístico, una fuente natural de esencia divina, una chispa de bienaventuranza transcompartimentalizada abstracta e intangible, entonces habrá paz en el mundo…” � Estrategia de la base científica: “Ecobolas para lavar la ropa, con nanotecnología y aprobadas por el ANMAT.”

Page 40: La Química de la Ciencia

38

� Premisa de la conspiración: “Las transnacionales farmacéuticas no quieren que esto se sepa, porque si no la gente se curaría y perderían a sus clientes.” � Norma de selección arbitraria de pruebas: “Como prueba, se puede ver que está descripto el asesinato de Kennedy en el código de la Biblia” � Fundamento de antigüedad: “Los antiguos babilonios, con la sabiduría de nuestros antepasados, ya hacían cartas astrales.” � Procedimiento de inversión de la carga de prueba: “Probame que lo que digo no es verdad.” � Principio de evidencia anecdótica: “A mi primo Quique le tiraron las cartas, ¡y le adivinaron todo!” � Regla de negación de refutaciones: “El péndulo siempre te da la verdad. Nunca falla.” � Lema de la ignorancia científica: “Los mismos científicos admiten que hay mucho más allá de lo que ellos conocen. Por ejemplo no pueden explicar nada acerca de mundos paralelos ni de la existencia del alma.”

Sin embargo, la herramienta más utilizada por los pseudo-científicos deshonestos es simplemente la mentira. No siempre es fácil distinguir a quienes practican pseudo-ciencias autoconvencidos de la utilidad de las mismas, de quienes simplemente engañan a la gente como profesión. De una manera u otra, quienes se ganan la vida con las pseudo-ciencias no abandonarán su trabajo fácilmente, solo porque unos míseros estudios científicos estadísticos a doble ciego, eliminando el efecto placebo con propagación de errores y bajo condiciones controladas, digan que son charlatanerías.

Veamos como ejemplo práctico de pseudo-ciencias unos párrafos de un best-seller que mezcla conceptos de autoayuda y mecánica cuántica. En negrita agrego anotaciones propias e invito a que ustedes saquen sus conclusiones personales (me disculparán por no citar el nombre del libro ni sus autores; me niego a hacerles publicidad, ni siquiera publicidad negativa):

«Todos los días aparece información científica nueva que no puede ser explicada utilizando el modelo newtoniano clásico. La teoría de la relatividad, la mecánica cuántica, la influencia de los pensamientos y emociones en nuestros cuerpos, las llamadas “anomalías”, como la percepción extrasensorial, la sanación mental, la visión remota, las personas que actúan de médium y canales, las experiencias en la antesala de la muerte y fuera del cuerpo, todo ello apunta a la necesidad de crear un modelo diferente, un nuevo paradigma que incluya todos esos fenómenos dentro de una teoría más global sobre el funcionamiento del mundo.»

[Esto es una típica mezcla de teorías científicas con

ideas muy poco científicas, poniéndolas al mismo

nivel. Sería el “Método de lenguaje científico robado”

junto con una pizca del “Lema de la ignorancia

científica” más una cucharada del “Argumento

holístico”.]

«Un problema aún más serio es que el viejo modelo [Nota: con “viejo modelo” se refiere a la ciencia] no ha hecho lo suficiente para liberar al ser humano del sufrimiento, de la pobreza, de la injusticia y de la guerra. De hecho, podríamos decir incluso que muchos de estos problemas han ido a peor por causa del modelo mecánico que ha dominado tanto tiempo nuestro modo de experimentar el mundo.»

[¿Cómo es que la ciencia es culpable del sufrimiento,

de la pobreza, de la injusticia y la guerra? La ciencia no

es responsable de todos los problemas del mundo.

Todo lo contrario, pocos emprendimientos humanos

ayudaron a paliar el hambre, la pobreza y el

sufrimiento tanto como la ciencia. El mismo Louis

Pasteur decía: “La ciencia y la paz triunfarán sobre la

ignorancia y la guerra”.]

«Según el paradigma científico actual, vivimos en un universo mecánico que es un universo muerto… Aunque el movimiento de los planetas sea predecible al igual que la caída de rocas o de manzanas, y aunque el funcionamiento de los objetos y su relación con el mundo material sea cuantificable (y veremos más tarde que la física cuántica contradice estos postulados), afirmar que todo ello es cierto con respecto a la vida humana es degradante y sofocante. ¿Adónde nos lleva esa clase de vida? Si no existe la libertad, si el camino que tenemos delante está totalmente determinado de antemano, ¿en qué consiste la vida, entonces? En ese modelo no hay lugar para el conocimiento ni para el espíritu, la libertad y la elección… ¿Cómo te sientes con respecto a tus seres queridos, ahora que eres sólo una máquina y que el amor no es más que una circunstancia de la química del cerebro, un beneficio evolutivo para el ADN y nada más?... ¿Te lo crees? Sin embargo, es lo que dice la mayoría de los científicos en todo el mundo.»

[Se descalifica a la ciencia por no ser “humana”, por no

dar frases de aliento típicas de un libro de autoayuda.

Esto de por si es falso, ya que varias ramas de la

ciencia, como las ciencias cognitivas, pueden ser de

gran ayuda para entendernos y evolucionar siendo

más felices. Pero a lo que la ciencia aspira es a la

verdad, no a lo que resulta dulce a nuestros oídos.

Decía el premio Nobel de física Richard Feynman en

una de sus celebradas conferencias: “Si quieres

conocer la manera en que trabaja la naturaleza, nos

fijamos en ella. ¡Si no te gusta, puedes ir a otro lado!

¡A otro universo! Donde las reglas sean más simples,

filosóficamente más agradables, psicológicamente más

fáciles.”]

Page 41: La Química de la Ciencia

39

«La triste realidad es que la mayoría de los científicos están tan encerrados en el paradigma convencional y en el modo convencional de ver la naturaleza que han levantado una pared a su alrededor. Si das información de experimentos que contradigan sus preceptos querrán que desaparezca, y la barren bajo la alfombra. No te dejarán publicarla. Como se trata de información incómoda para ellos, tratarán de bloquear todos los centros desde los que podrías darla a conocer.»

[Excelente ejemplo de la “Premisa de la conspiración”

y de la “Posición de menosprecio de críticas

científicas”. A nadie le gusta que le digan que cree en

falsedades, así que no hay que esperar que un

científico cambie su postura fácilmente. ¿Cómo puede

salir un investigador de su paradigma? ¡Con pruebas y

experimentos, por supuesto! Muchos pseudo-

científicos afirman que los verdaderos científicos son

cerrados, ¡pero no aportan las pruebas para refutar a

los científicos! Como defensa, los “pseudos”

descalifican. El gran científico y divulgador Carl Sagan

decía: “Afirmaciones extraordinarias requieren

pruebas extraordinarias”. ¿Afirman que la telepatía

existe? ¡Traigan las pruebas! ¿Existen los médiums y la

percepción extrasensorial? ¡Traigan las pruebas! En

este caso cabe citar al biólogo Richard Dawkins,

cuando dijo: “Desde luego seamos de mente abierta,

pero no tan abierta que nuestros cerebros se caigan.”]

Referencias: (1) Demicheli, V.; Jefferson, T.; Rivetti, A.; Price, D. Vaccines for

measles, mumps and rubella in children. (2) Deer, B. How the case against the MMR vaccine was fixed. BMJ

2011, 342, c5347-c5347. (3) Godlee, F.; Smith, J.; Marcovitch, H. Wakefield’s article linking

MMR vaccine and autism was fraudulent. BMJ 2011, 342, c7452-c7452.

(4) Davenas, E.; Beauvais, F.; Amara, J.; Oberbaum, M.; Robinzon, B.; Miadonnai, A.; Tedeschi, A.; Pomeranz, B.; Fortner, P.; Belon, P.; Sainte-Laudy, J.; Poitevin, B.; Benveniste, J. Human basophil degranulation triggered by very dilute antiserum against IgE. Nature 1988, 333, 816-818.

(5) Benveniste, J. Dr Jacques Benveniste replies: Nature 1988, 334, 291-291.

(6) Maddox, J.; Randi, J.; Stewart, W. W. “High-dilution” experiments a delusion. Nature 1988, 334, 287-290.

(7) Ovelgonne, J. H.; Bol, A. W. J. M.; Hop, W. C. J.; Van Wijk, R. Mechanical agitation of very dilute antiserum against IgE has no effect on basophil staining properties. Experientia 1992, 48, 504-508.

(8) Hirst, S. J.; Hayes, N. A.; Burridge, J.; Pearce, F. L.; Foreman, J. C. Human basophil degranulation is not triggered by very dilute antiserum against human IgE. Nature 1993, 366, 525-527.

(9) Yolène, T. The history of the Memory of Water. Homeopathy 2007, 96, 151-157.

(10) Francis, B. Memory of water and blinding. Homeopathy 2008, 97, 41-42.

(11) Cressey, D. A legacy of scepticism. Nature 2011.

¿QUÉ ES UN CATALIZADOR?

La vida muchas veces es aburrida. Supongamos que para amenizar uno de los momentos más terribles de nuestra existencia conseguimos una máquina mágica que automáticamente plancha la ropa de manera mucho más rápida. Y hablamos de miles de veces más rápido. ¿No sería fantástico? Ahora supongamos que nuestros pantalones son de seda y no soportan ser planchados, así que la máquina debe ser seleccionar la ropa automáticamente y planchar sólo las camisas. ¿Qué más se puede pedir?

En el mundo químico todo sucede a partir de reacciones, rompiendo uniones y formando uniones nuevas entre átomos para lograr moléculas específicas. Muchas veces estas reacciones y reorganizaciones tardan mucho, muchísimo tiempo. Esta lentitud es buena, sino todas las moléculas a nuestro alrededor estarían desarmándose, inclusive las de nuestro cuerpo. Por suerte somos seres estables, lo que implica que nuestras moléculas también lo son. Pero para poder desarrollarnos debemos generar constantemente nuevas moléculas, que deben ser muy específicas. Como todo en la vida, para crecer hay que cambiar, pero sólo lo que merece ser cambiado y sólo en la dirección en que salgamos beneficiados.

Por ejemplo, la nafta es un conjunto de moléculas con características muy particulares. Tienen que tener la volatilidad justa, el octanaje adecuado para explotar en el momento óptimo y, obviamente, debe ser un líquido, a no ser que tengamos un motor que funcione a gas. Pero el petróleo en bruto tiene una pequeña proporción de moléculas que cumplen estas características. ¿No sería fantástico poder convertir selectivamente las partes pesadas y viscosas del petróleo en nafta que nuestros motores puedan usar? ¿Cómo hacerlo si las moléculas pesadas son tan estables que no desean ser modificadas? La respuesta es: con un catalizador.

Para romper uniones y generar uniones nuevas en las moléculas, hay que pasar lo que se llama una “barrera de potencial”. Cuanto más alta esta barrera, es más difícil que la reacción suceda y más estables son las moléculas iniciales (los “reactivos”). Tarde o temprano las moléculas saltan esta barrera y se convierten en otras moléculas (los “productos”), pero puede llevarles millones de años, y no creo que nadie tenga este tiempo disponible en su agenda. Otra posibilidad es calentar la reacción, con lo cual le damos energía a las moléculas para que puedan cruzar la barrera de potencial.

Lo mismo hacemos cuando cocinamos; al calentar logramos que las reacciones químicas dentro de la comida

Page 42: La Química de la Ciencia

40

sucedan mucho más rápido. Al revés, cuando dejamos la comida en la heladera bajamos la velocidad de las reacciones de digestión y procreación de bacterias y hongos, con lo que evitamos arruinen la comida.

Hay dos inconvenientes prácticos en el proceso de calentamiento. Primero, necesita mucha energía y esta sale cara. Segundo, cuando calentamos se aceleran todas las reacciones, las que queremos y las que no. Es como si la máquina planchadora no pudiese diferenciar la ropa y nos planchase las camisas, los pantalones de seda y hasta los calzoncillos de lana. Lo que necesitamos es una máquina selectiva.

Esto es un catalizador. Una máquina molecular que logra bajar esta barrera de potencial a una reacción específica, haciendo que sólo el proceso que deseamos suceda a mucha velocidad y las otras reacciones indeseadas sigan tardando millones de años. Pero hay más. El catalizador, una vez que la reacción terminó, vuelve a ser el mismo del principio, dispuesto a actuar de nuevo. Así que una pequeñísima cantidad de catalizador puede trabajar constantemente mientras le sigamos agregando más reactivo, y si sacamos el catalizador, la reacción se para.

Los catalizadores son absolutamente fundamentales para la vida, para la industria, para la producción de energía, para el medio ambiente… Nos cruzamos constantemente con catalizadores o con sustancias sintetizadas por catalizadores. Son como la planchadora mágica pero a nivel molecular, trabajando incansablemente, siendo una de las fuerzas más potentes de la naturaleza. Estos son algunos de los infinitos usos de los catalizadores:

� Enzimas: En cada órgano, tejido y célula de nuestro cuerpo en este mismo momento se producen reacciones químicas. Algunas son para generar energía, otras para sintetizar sustancias útiles, y otras para crecer a nivel celular. Todas deben ser precisas, rápidas y muy selectivas para mantener a nuestro organismo sano y en equilibrio. Para ello se necesitan esos catalizadores naturales perfectos, llamados enzimas. Estas máquinas magistrales, que están formadas mayormente por proteínas, son tan importantes que gran parte de la información que contiene el ADN es para fabricarlas. Muchas enfermedades son causadas por fallas enzimáticas, y a la vez muchos remedios trabajan activando o desactivando enzimas para corregir el exceso de alguna sustancia dañina o aumentar la concentración de alguna molécula importante. Por ejemplo la aspirina actúa inhibiendo una enzima (la ciclo-oxigenasa), con lo que se le impide sintetizar ciertas sustancias (las prostaglandinas) que transmiten la información del dolor al cerebro. Tomar una aspirina corta el dolor tal como

desenchufar la máquina planchadora nos permite estar a la nueva moda de las camisas arrugadas.

� Cracking: Volviendo al ejemplo de los combustibles, si queremos obtener nafta a partir de las fracciones pesadas del petróleo debemos pasar por el proceso de cracking. Esto es la partición de las moléculas grandes de hidrocarburos por otras más chicas utilizando un catalizador hecho del polvo de un mineral llamado zeolita. Este mineral es tan útil y barato que se consumen en el mundo cinco toneladas de zeolita ¡por minuto!

� Ozono: No todos los catalizadores traen beneficios. El agujero de la capa de ozono está causado por la destrucción catalítica del ozono por átomos de cloro, los cuales nosotros mismos hemos puesto en la atmósfera al utilizar CFC (el gas que antiguamente tenían los aerosoles). Como buen catalizador, cada átomo de cloro puede destruir millones de moléculas de ozono sin inmutarse en lo más mínimo.

� Entrecruzamiento Cruzado: Recién vimos que la reacción de entrecruzamiento cruzado le dio el Nobel en el 2010 a algunos de sus promotores. Ahora podemos explicar que la formación de uniones carbono-carbono es complicada porque tiene una barrera de potencial muy alta. Se encontró que un átomo de paladio envuelto por varias moléculas (lo que se conoce como un “complejo metálico”) es particularmente efectivo para bajar esta barrera de potencial. Es paradójico que en química cuando bajamos la barrera las moléculas tienen el paso permitido, ¿no?

� Conversor catalítico: La combustión dentro del motor del auto es casi perfecta. Pero el “casi” implica que también son generadas pequeñas cantidades de sustancias tóxicas (monóxido de carbono, hidrocarburos que no se terminaron de quemar y óxidos de nitrógeno), por lo que sería bueno que sean transformadas en moléculas no contaminantes antes de ser liberados a la atmósfera. Para esto se pone un triple catalizador que acelera enormemente la neutralización de cada uno de los contaminantes, transformándolos en los inofensivos dióxido de carbono, dinitrógeno y agua. Los catalizadores que se utilizan son en general metales preciosos (platino, paladio, rodio, etc.), lo que hace a esta pieza un elemento caro del auto. Por suerte los catalizadores no son consumidos durante la reacción, así que pueden durar muchos años.

� Plásticos: Desde hace algunas décadas se sabe que muchos plásticos fabricados con catalizadores salen de mejor calidad y a menor precio. Se usan para esto complejos metálicos parecidos al de la reacción de entrecruzamiento cruzado, pero en lugar de estar basados en paladio se utiliza titanio o zirconio. ¿Se imaginaban que el zirconio podía servir para fabricar bolsas? Como nadie lo había imaginado, los descubridores ganaron el premio Nobel de química en 1963.

Page 43: La Química de la Ciencia

41

� Margarina: La diferencia principal entre los aceites vegetales y la manteca, siendo ambos grasas, es que los aceites son insaturados (les falta algún que otro hidrógeno) y la manteca es mayormente grasa saturada. Entonces para fabricar margarina lo único que tengo que hacer es adicionarle algunos de estos hidrógenos faltantes al aceite, pero esto es un proceso más complicado de lo que parece. ¿Cuál es la solución? Un catalizador, por supuesto. Las reacciones como esta de

hidrogenación y dehidrogenación (agregar o quitar hidrógenos a una molécula) son muy utilizadas en la industria e incluso son estudiadas ahora para la producción de autos alimentados con hidrógeno.

� Amoníaco: El amoníaco, NH3, es mucho más que un producto de limpieza. Es fundamental para la vida humana, por lo que su síntesis catalítica cambió al mundo. Tan importante es que me voy a guardar la historia para el próximo capítulo.

Page 44: La Química de la Ciencia

42

Capítulo ε

La Ciclópea Dicotomía Científica

YIN-YANG EN EL TUBO DE ENSAYO

«No hay mayores adversarios que el yin y el yang, porque nada en el cielo o en la tierra se les escapa. Pero no es el yin y el yang que lo hacen, es tu corazón el que lo hace así.»

Zhuangzi (369 - 290 a.e.c.)

Quisiera contarles una historia de bondad y crueldad, de vida y muerte, de luz y oscuridad. Es la historia de un héroe dentro del mundo de la química, que debería ser un héroe para el resto del mundo; pero es a la vez la historia de un científico despreciado, con justa razón. Intentaré ser objetivo e imparcial, pero no opinar es una tarea difícil en casos complicados como este. Es la historia de Fritz Haber, el químico que salvó más vidas que ningún otro, y el que quitó más vidas que ningún otro.

Fritz Haber nació en Alemania (Prusia en ese entonces) en 1868, en una familia de empresarios judíos (estos datos son críticos para comprender ciertos factores dentro de su vida). A fines del siglo XIX era creada la República de Bismarck (el segundo Reich), en el clima de grandes nacionalismos que corría por Europa. Si bien la Alemania de ese entonces no alcanzaba ni a los tobillos al tercer Reich de Hitler en cuestiones de antisemitismo, el ser de una buena familia protestante era un factor importante para alcanzar las altas esferas. Pero Haber estaba decidido a alcanzarlas, como buen ciudadano alemán. En 1892 se convirtió al luteranismo, claramente no por convicción religiosa sino para mezclarse con sus amados compatriotas y crecer en el ámbito académico. Años después dijo “me consideraba un cien por ciento alemán, y bajo el impacto de la filosofía y la ciencia, del temperamento racional completo del mundo, no sentía ninguna conexión con la religión judía”.

A principios del siglo XX se veía llegar una crisis química. Las reservas naturales de nitratos (NO3

-)

disminuían rápidamente. Entre sus miles de posibles usos, tienen una función fundamental en la agricultura: son el componente principal de los fertilizantes (junto con amoníaco, fosfatos y demás). Sin nitratos no hay fertilizantes y sin fertilizantes no hay comida. Es totalmente imposible alimentar a miles de millones de personas sin agregar nitratos al suelo. Las plantas tienen la capacidad de generar lentamente nitratos con el apoyo de ciertos micro-organismos, pero esta fuente es insuficiente una vez que el suelo es vaciado de su nitrógeno natural. La única fuente importante de nitratos

provenía de las minas chilenas y del guano (o en lenguaje más coloquial, de la caca de pájaros acumulada por milenios). Como las aves no pueden defecar al ritmo necesario para eliminar el hambre, se hacía crítico inventar un método para sintetizar nitratos. Un problema para el ser humano, un desafío para los químicos.

Fritz Haber tuvo en un principio una carrera tambaleante, pero en el año 1909, después de muchos intentos por parte de él y de otros científicos, logró lo impensable: fabricar amoníaco (NH3) a partir del aire. Y llegar del amoníaco a los nitratos es un paso insignificante. La atmósfera es 78% nitrógeno molecular (N2), el reactivo principal para generar nitrato. Pero la unión entre los dos átomos de nitrógeno es terriblemente poderosa, y se negaba a romperse para permitir la reacción de síntesis. Hasta que la magia de Haber venció a la firme naturaleza del N2. La reacción necesitaba de un catalizador de osmio, un metal tan raro que solo se tenían 100 kg en todo el mundo. Luego era una cuestión de ingeniería para armar un equipo que inyecte nitrógeno e hidrógeno a enormes presiones y temperaturas sin explotar. Con el apoyo de BASF (una de las empresas más importantes de química) y junto a su ayudante Robert Le Rossignol, las primeras gotas de amoníaco fluyeron por el equipo. El elixir de la vida sintetizado en el laboratorio.

Fritz Haber se convirtió en un héroe. En 1918 le entregaron el premio Nobel de química, probablemente uno de los nobeles más merecidos. Cada vez que ponemos un plato en la mesa, deberíamos dar gracias al Dr. Haber y a todos los científicos que lograron que los ahora siete mil millones de personas en el mundo puedan comer. A los pocos años Carl Bosch, tomando las riendas del trabajo de Haber, produjo un catalizador de hierro (un metal millones de veces más barato que el osmio) con el que diseñó el proceso ahora conocido como Haber-Bosch. La producción de amoníaco es tan grande que casi un dos por ciento de la energía mundial se consume en este proceso. Bosch recibió el Nobel en 1931.

Acá termina el Yang. Ahora comienza el Yin.

En 1914 estalla la primera guerra mundial. Las razones y motivos de esta catástrofe quedan en manos de historiadores, pero para Fritz Haber no cabían dudas. No

Page 45: La Química de la Ciencia

43

importaban los qué ni porqué, él era un fiel súbdito del Káiser Guillermo II, y era su deber cumplir su deber con la madre patria. La guerra química estaba a punto de renacer. Haber estudió los efectos de varias sustancias y logró convencer a los militares de las ventajas de esparcir cloro gaseoso (Cl2) en las trincheras enemigas. En 1915, en la segunda batalla de Ypres (Bélgica), el horror cubrió a las tropas de la Entente (Francia, Inglaterra, Rusia y otros países aliados). Los soldados alemanes abrieron las válvulas de los tanques y el cloro, por ser un gas pesado, corrió con el viento y llenó las trincheras enemigas. Este gas es un oxidante poderoso, que en contacto con agua genera ácido clorhídrico, destruyendo los pulmones y otros órganos blandos que aparezcan en su camino. Seis mil muertos, más varios miles con ceguera o daños permanentes en el sistema respiratorio, fue el resultado de este “experimento” con armas químicas. Fritz Haber fue testigo visual de esta masacre.

El trabajo del doctor Haber continuó a lo largo de la guerra. Un factor importante era la continua producción de nitratos, pero ahora no para fabricar fertilizantes. Esta sustancia es un componente mayoritario de la pólvora y otros explosivos, por lo que sin nitratos no hay victoria. Inglaterra había logrado cortar el suministro de nitratos desde Chile a Alemania, con lo cual el trabajo de sintetizar amoníaco lo puso a Haber nuevamente en escena. Sin el proceso Haber-Bosch Alemania hubiera perdido la guerra en meses, no en años. Estando ahora al frente del “Instituto Káiser Guillermo”, Haber tenía dos mil personas a su cargo (incluidos ciento cincuenta químicos), todos trabajando para la ciencia de la guerra. Las investigaciones pasaron por el gas fosgeno (COCl2, culpable del ochenta por ciento de las muertes por sustancias químicas en esta guerra), el notorio gas mostaza (muy “efectivo”, ya que a veces tomaba semanas de agonía hasta que los soldados afectados morían, consumiendo los recursos del enemigo), pero también se estudiaron medidas en contra de las armas químicas enemigas. Sucede que luego del éxito de Ypres, también la Entente se dedicó frenéticamente al desarrollo de sustancias letales.

Alemania perdió finalmente la guerra en 1918 y por esos misterios del universo Haber y compañía lograron evadir los juicios militares. El país estaba devastado, pero Haber siempre estuvo orgulloso de haber dado lo mejor de sí por la patria. Esto incluía el suicidio de su primera esposa, también de profesión química, que no logró soportar ni el clima conflictivo de su matrimonio ni la desesperación por el destino bélico del trabajo de su marido. Pero en las vueltas de la vida, a pesar de ser un héroe de guerra convertido al cristianismo, la llegada del nazismo lo obligó a perder su amada tierra. Para el Führer el judaísmo no era una cuestión de ideología o religión, sino una mancha que se lleva en la sangre, imposible de borrar. Su posición privilegiada dio tiempo a Haber, pero al ver como todos los integrantes judíos de la academia

quedaban en la calle (o peor), no tuvo más opción que el exilio. Fritz Haber, el Yin y el Yang de la ciencia, muere en Basilea en 1934, a los 65 años.

Está claro que la ciencia es un cuchillo de doble filo. Puede cortar el hambre, la enfermedad y la ignorancia. De igual manera puede cortar la vida, la esperanza y el futuro mismo. Fritz Haber fue un ser de doble filo. El número de vidas que salvó y sigue salvando gracias a su genio es muy superior al de las almas que cortó. ¿Puede esto excusarlo de su responsabilidad? La respuesta la dejo a libre decisión de los lectores. Pero antes de apresurarse a juzgar, hay varios factores a tomar en cuenta.

Haber, como todo humano, fue un esclavo de su época, que como vimos, estuvo marcada por un fuerte sentido nacionalista, y el concepto de “morir por la patria” no era desconocido. No debemos olvidar que una persona dispuesta a morir por la patria también lo está a matar por ella. Seríamos muy inocentes si nos consideráramos nosotros, seres del siglo XXI, inmunes a este tipo de ideologías. Haber no se sentía orgulloso por las muertes que causó sino por la posibilidad de salvar vidas alemanas. Por otra parte, le resultaba innegable que Alemania era la víctima, no la culpable. En 1914 firmó junto con otros 92 intelectuales el llamado “Manifiesto de los 93”, que decía:

«Como representantes de la ciencia y el arte alemán, por la presente protestamos ante el mundo civilizado contra las mentiras y las calumnias con que nuestros enemigos están tratando de manchar el honor de Alemania en su dura lucha por la existencia, en una lucha que se ha visto forzado a ella...

¡Tened fe en nosotros! Confíen en que vamos a llevar a cabo esta guerra hasta el final como una nación civilizada, a quien el legado de un Goethe, un Beethoven y un Kant, es tan sagrado como el de sus propios hogares.»

Todos los pesos pesados de la ciencia alemana firmaron el manifiesto, con la notable excepción de Albert Einstein.

Por supuesto que nadie criticó a Haber por su postura durante el período de guerra, ya que era simplemente un soldado del amado Káiser. Haber no estaba solo en su dedicación por la muerte; ya vimos que tenía a su cargo otros 150 químicos, incluidos los futuros premios Nobel James Franck y Otto Hahn. Pero también quien “competía” por ser el científico más mortífero del Reich era nada más ni nada menos que Walther Nernst, la máxima autoridad mundial en físico-química.

Pero los germanos no estaban solos en esta búsqueda de la supremacía armada. El mayor investigador y promotor del fosgeno (el gas más mortífero de la guerra)

Page 46: La Química de la Ciencia

44

era el gran Víctor Grignard, cuyo trabajo sobre las reacciones que llevan su nombre son ahora lectura obligatoria en todo libro de química orgánica. Grignard, que era francés, era el némesis de Haber. Del otro lado del Atlántico, Gilbert Newton Lewis no solo participó en el campo de batalla, sino que recibió la medalla al servicio distinguido estadounidense, por “un uso mejor y más eficaz del gas, especialmente el gas mostaza, contra el enemigo, con la prestación de servicios de gran valor para nuestro Gobierno". Cuando en la escuela secundaria aprendemos las estructuras de Lewis de las moléculas, con los pares de puntos simbolizando las uniones químicas intentando llegar a la regla del octeto, no nos cuentan las aventuras de Lewis y su uniforme militar. Así como cientos de químicos alemanes participaron en la guerra, se calcula que el diez por ciento de los químicos de EEUU “sirvieron a la patria” en este conflicto. Grignard y Lewis estaban del lado vencedor, y si bien no fueron tan macabramente exitosos como Haber, nunca recibieron las críticas que este vivió por ser parte del bando perdedor.

Varios otros argumentos salen en defensa de Haber. Él confiaba en que las armas químicas que desarrollaba tendrían un poder disuasivo, y como tal salvarían vidas al evitar mayores batallas. Sin embargo terminaron generando una carrera armamentística, un efecto que Haber temía podría suceder. Una vez desarrollado el gas mostaza Haber fue proclive a evitar su uso, ya que los aliados podrían descubrir fácilmente su fórmula y emplearlo en contra de los mismos alemanes. A pesar de sus argumentos, el alto mando alemán roció las trincheras enemigas con esta terrible arma. Al poco tiempo los británicos descifraron la fórmula del gas, y estaban altamente motivados a vengarse utilizándolo sobre los soldados germanos. Sólo la rendición del Káiser en 1918 pudo salvarlos.

El papel del científico en la guerra es un tema que da a lugar a infinitas discusiones. El cliché que dice que la historia la escriben los vencedores es válido también en este caso. El proyecto Manhattan, el gigantesco programa que construyó las primeras bombas atómicas, aquellas utilizadas en Hiroshima y Nagasaki, es un claro ejemplo de vencedores inocentes. El proyecto nace con la “carta Einstein-Szilárd”, enviada al presidente Roosvelt en 1939 por los físicos Leó Szilárd, Eduard Teller y Eugene Wigner, y apadrinada por el ya mediático Albert Einstein. El temor a que los nazis fabriquen armas atómicas llevó a los Estados Unidos a construir las mismas, con el respaldo y la mano de obra de los mayores cerebros del país, incluidos algunos grandes pacifistas, como el mismo Einstein.

Personalmente prefiero que la bomba haya estado en manos aliadas que en las del Tercer Reich, pero eso no evita que me pregunte: ¿Tienen derecho los científicos a poner su capacidad al servicio de la guerra? La respuesta, en cada caso, será una opinión personal. La guerra es un

asunto que nos degrada, pero piénsenlo seriamente: si su país estuviera amenazado en un sangriento conflicto armado, ¿no pondrían todo su empeño en salvarlo? ¿Qué hace al científico diferente, como para que sea juzgado diferente?

Por suerte los tiempos han cambiado. La ciencia hoy es fuertemente internacional y las fronteras se hicieron menos importantes. La mayoría de los químicos no tienen que preocuparse por conflictos morales cuando (casi) no hay conflictos armados, y siendo que vivimos en la época más pacífica de la humanidad. Las armas químicas son (casi) un asunto del pasado y el estereotipo de los químicos que se ocupan de armas o de drogas debería ser borrado de la mente popular.

QUÍMICA, QUÍMICOS, DROGAS Y DROGADICTOS

Ya que tocamos el tema drogas, tengo otra historia llena de grises éticos. Tiene como principal ingrediente a la 3,4-metilendioximetanfetamina, alias MDMA, alias éxtasis, alias la droga del amor. Perteneciente a la familia de las anfetaminas, es un psicoestimulante que produce una sensación de euforia, intimidad, empatía con la gente y disminución de la ansiedad. Tiene utilidad en siquiatría para casos de personas con serias dificultades de sociabilización o con stress post-traumático. Es muy apreciada en fiestas, especialmente en las “raves” (bailes con música electrónica), para liberarse, confraternizar y divertirse (en lenguaje coloquial: para “enfiestarse”). Pero la MDMA puede causar sed extrema, depresión al pasar el efecto de euforia (“tristeza de Martes”), ansiedad, paranoia, visión borrosa, pérdida de apetito, dolores musculares, adicción sicológica, daños hepáticos y cerebrales… efectos similares a los que genera la cocaína o las anfetaminas. Esto por supuesto depende de la cantidad y la calidad de la droga (es común que en el mercado negro se venda adulterada), y de los efectos de sobredosis y abstinencia. Claramente actúa como una droga recreacional peligrosa y por tanto está prohibida excepto para la investigación científica.

A diferencia de la cocaína, la heroína, el tabaco o el alcohol, la MDMA es una droga diseñada y sintetizada en un laboratorio químico. En 1912 fue creada y patentada al buscar un remedio anti-hemorrágico, tras lo cual fue olvidada por medio siglo. Al ser parecida a otros psicotrópicos, fue resucitada para estudios de comportamiento por las fuerzas armadas de EEUU, que por lo visto necesitaban algo que mantenga despiertos a sus pilotos. De alguna manera en los años ’70 la MDMA pasó de la pista de despegue a la pista de baile.

Por esa época dos farmacólogos, Alexander Shulgin y David Nichols de la Universidad de California en Berkeley, decidieron dedicarse a estudiar ésta y otras drogas. La

Page 47: La Química de la Ciencia

45

MDMA tenía potencial para uso médico, y no había razón para no investigarla. Lo que no sabían era que los mismos papers dirigidos a los círculos científicos prestigiosos eran también leídos por otros químicos de mucha menor reputación, quienes buscaban recetas fáciles para hacer plata de manera ilegal.

Uno de los compuestos estudiados en ratas por Nichols fue llamado formalmente MTA (4-metiltioamfetamina), pero en la calle fue conocido como “línea plana”, por su efecto colateral: tiende a matar a parte de sus consumidores. Como remedio es efectivo, y hasta podría ser más efectivo que otros antidepresivos, si uno fuera una rata deprimida. Eso es material suficiente para publicar algunos papers serios sobre el tema, aunque todavía no se hayan hecho los estudios de toxicidad. Una vez que esos trabajos salieron a la luz, algún oscuro personaje copió la fórmula, la sintetizó, la puso en comprimidos y comenzó a comercializarla en las discotecas, sin la mínima consideración por sus efectos colaterales.

Cuando se investiga una droga con posible poder terapéutico, primero se hacen estudios in vitro (“en vidrio”, o sea en un recipiente de vidrio, como un tubo de ensayo o una cápsula de Petri), que da una idea de cómo esta sustancia puede actuar en las células y los tejidos. Si sale bien, se hacen algunos estudios in vivo (“en vivo”, con ratas, ratones, conejos y en última instancia perros o monos), para entender cómo se comporta el remedio en un animal. Estos son los estudios pre-clínicos. Si salen bien (los ratones están más sanos que antes, y sin efectos secundarios peligrosos), se procede al estudio en humanos, con grupos cada vez más grandes de personas sanas y enfermas, con un gran control de su salud. Este proceso es extremadamente caro y se realiza muy cuidadosamente, ya que sacar un remedio peligroso puede tener consecuencias nefastas. La MTA solo llegó a los estudios pre-clínicos, cuando su fórmula fue robada y comercializada, con mortales consecuencias. David Nichols, el investigador principal de esta droga, quedó devastado. Su trabajo en pos de la vida y la salud fue trastornado en una herramienta de codicia y muerte. En sus propias palabras dice:

«Había publicado información que en última instancia condujo a la muerte humana. Realmente no hay manera de cambiar la forma en que publicamos las cosas, aunque en un caso decidimos no estudiar o publicar sobre una molécula que sabíamos que era muy tóxica. Creo que se puede llamar auto-censura. Aunque algunos de mis resultados han sido, por así decirlo, abusados, no podemos saber adónde la investigación conducirá en última instancia. Me esfuerzo por encontrar cosas positivas, pero cuando mi investigación se utiliza para fines negativos eso me disgusta…

Nunca probamos la seguridad de las moléculas que estudiamos, ya que no es una preocupación para

nosotros. Por lo que realmente me molesta que emprendedores europeos adeptos al laboratorio y sus secuaces parezcan tener tan poca consideración por la seguridad y la vida humana que la escasa información que publicamos es usada por ellos para seguir adelante y comercializar un producto diseñado para el consumo humano… ¿qué pasa si una sustancia que parece inocua se comercializa y se populariza en la escena de la danza, pero entonces millones de usuarios desarrollan un tipo inusual de daño renal irreversible que resulta difícil de tratar, o incluso potencialmente mortal? Eso sería un desastre de proporciones inmensas. Esta pregunta, que nunca fue parte de mi enfoque investigativo, ahora me atormenta.»

“Legal highs: the dark side of medicinal chemistry”

Nature, 2011, 469, 7.

MATANDO AL BICHO DE LA CONCIENCIA

Si hay un área odiada en la bioquímica, es la concerniente a los pesticidas. Esas malditas sustancias envenenan el ecosistema y a nosotros mismos, o al menos eso dicen los ecologistas. Como se explica en una página web sobre alimentos orgánicos:

«Antes de que una madre amamante a su recién nacido, el riesgo tóxico de los plaguicidas ya ha comenzado. Estudios demuestran que los niños están expuestos a cientos de sustancias químicas nocivas en el útero. De acuerdo con la Academia Nacional de Ciencias, efectos neurológicos y en el comportamiento pueden resultar de bajos niveles de exposición a pesticidas. Numerosos estudios muestran que los pesticidas pueden afectar el sistema nervioso, aumentar el riesgo de cáncer, y reducir la fertilidad.»

No hace falta desesperar, ni tirar a la basura todas las verduras que compramos ayer. Los comerciantes de comida orgánica no podrían vender si no lucran con el miedo, por eso exageran los peligros que traen los plaguicidas. ¿Pero hay algo de verdad en esto?

Paul Hermann Müller ganó el premio Nobel de Medicina en 1948 por descubrir que el DDT (Dicloro Difenil Tricloroetano) que es un potente insecticida. Le entregaron el premio “por su descubrimiento de la alta eficacia del DDT como veneno de contacto contra varios artrópodos”. Esto quiere decir que mata insectos, pero lo más importante es que no nos mata a nosotros; esta segunda parte era la más complicada. La realidad es que la fisiología es tan compleja, que descubrir algo tan complicado como un veneno que sólo afecte a un grupo de especies es el fruto de la paciencia para analizar cientos de experimentos, la sagacidad para detectar los

Page 48: La Química de la Ciencia

46

resultados interesantes, y la gran suerte de que los experimentos funcionen. No es una tarea fácil, dada la cantidad de incertidumbres que hay aún hoy en día en esta área. Como el mismo Müller dijo en su discurso en Estocolmo:

«A pesar de todos estos resultados todavía estamos muy lejos de ser capaces de predecir con algún grado de fiabilidad la actividad fisiológica que se espera de cualquier constitución... Además, tenemos las condiciones particularmente difíciles causadas por la incertidumbre de las pruebas en materiales vivos. Más difícil aún son las relaciones en el campo de los pesticidas, y en particular de los insecticidas sintéticos… Estamos en realidad entrando en un territorio desconocido, donde no hay puntos de referencia para comenzar por lo que sólo podemos proceder a tientas…

Sólo un insecticida especialmente barato o muy eficaz tenía alguna posibilidad de ser utilizado en la agricultura, ya que las exigencias planteadas sobre un insecticida agrícola deben ser necesariamente estrictas. Me basé en mi determinación y la capacidad de observación. Consideré a qué debe parecerse mi insecticida ideal y las propiedades que debería poseer.

El campo de control de plagas es inmenso, y muchos problemas esperan con impaciencia una solución. Un nuevo territorio se ha abierto para el químico sintético, un territorio aún inexplorado y difícil, pero que mantiene la esperanza de que con el tiempo se hagan más progresos.»

El arduo trabajo de Müller y compañía tenía dos objetivos fundamentales: la agricultura y los insectos vectores de enfermedades. Ambos objetivos eran (y todavía son) de urgente necesidad. La vida como la conocemos no sería posible sin grandes producciones de alimentos baratos para toda la humanidad, o sin el control de insectos como el anopheles (el mosquito de la malaria). El DDT fue un éxito instantáneo. El doctor Müller alimentó a millones de vidas, y salvó a otras tantas almas de la muerte por infecciones.

Pero con el tiempo y en gran medida gracias al libro “Primavera silenciosa” de la bióloga y ambientalista Rachel Carson, hubo un reconocimiento generalizado de los efectos tóxicos del DDT, que en bajas concentraciones es totalmente inofensivo, mientras uno no sea un insecto. Una de las grandes ventajas del DDT también es su mayor problema: es una molécula muy estable. Al no descomponerse rápidamente tiene la capacidad de durar mucho en el ambiente, pudiendo matar pestes a largo plazo. Pero al no degradarse se acumula en cantidades cada vez mayores. El DDT se concentra en los animales que comen insectos, y en los que comen animales que comen insectos se concentra todavía más. Esta bioacumulación deja de ser inofensiva. Como decía el famoso alquimista Paracelso, la dosis hace al veneno.

Para empeorar la situación, dosis bajas pueden generar daños al sistema reproductivo, problemas de gestación y desarrollo, diabetes y ciertos tipos de cáncer. Aparentemente los promotores de los alimentos orgánicos tienen razón, en parte. Como escribe Rachel Carson en su libro:

«El más alarmante de todos los atentados del hombre contra el medio ambiente es la contaminación del aire, la tierra, los ríos y el mar con peligrosos y hasta letales materiales… los productos químicos diseminados por los sembrados o bosques o jardines, se alojan durante largo tiempo en las cosechas, penetrando en organismos vivos, pasando de uno a otro en una cadena de envenenamiento y muerte…

Los químicos a los que la vida tiene que adaptarse, ya no se reducen al calcio, la sílice, el cobre y los demás minerales tomados de las rocas por las aguas y arrastrados al mar por los ríos; es la creación sintética de la inventiva humana, obtenida en los laboratorios, y sin contrapartida en la naturaleza…

¿Puede alguien creer posible que se extienda semejante mezcla de venenos sobre la superficie de la tierra sin que resulten inadecuados para todo ser viviente? No deberían llamarse “insecticidas”, sino “biocidas”…

No es mi propósito que los insecticidas químicos sean descartados. Estoy en contra de haber puesto potentes productos químicos ponzoñosos sin discriminación en manos de personas total o casi completamente ignorantes de su poder dañino.»

Lentamente el DDT fue comprendido, prohibido en casi todo el mundo, y desplazado por otras opciones menos dañinas, gracias a Rachel Carson y a los investigadores que no se cegaron con la utopía del mundo sin pestes.

¿Y al final en qué quedamos? ¿Santo o demonio? ¿Yin o yang? Para muchos, habría sido mejor si el doctor Müller no hubiese descubierto nunca los poderes del DDT, así no estaríamos envenenando nuestra tierra. Por otro lado, el doctor Müller es el máximo responsable de salvar millones de almas. La respuesta está en una palabra clave: equilibrio. No sirve preocuparnos por los efectos secundarios del DDT si ya nos mató el hambre o la malaria. No nos sirve de nada la comida abundante sin un mundo habitable. Müller en su trabajo enfatizó la seguridad de las especies, dentro de lo que estaba a su alcance. Carson enfatizó la necesidad de los insecticidas, pero usados de manera minimalista. Ni santos ni demonios, Müller y Carson son héroes de la lucha por la vida.

Durante el año 2010, 650.000 personas perdieron su vida culpa de la malaria. El 90% de estas muertes fueron en África y el 85% fueron niños menores de cinco años. Está claro que queda mucho por hacer. Un dato positivo

Page 49: La Química de la Ciencia

47

es que durante el 2011 las cifras disminuyeron un 25%, y se espera que para el 2015 la malaria esté controlada. La lucha continúa.

Las cartas están sobre la mesa. Investigar o no investigar, esa es la cuestión. Las chances de construir algo positivo pueden ser empañadas por la posibilidad de construir algo negativo. Las ciencias en general, y la química en particular, seguirán siendo una fuente de asombro, que nos llevará hacia caminos desconocidos, que cuentan con diversos tonos de grises. Pero a no desesperar. Si continuamos en la misma línea que la humanidad siguió en los últimos siglos, las perspectivas nos sonríen. Más salud, más comida, más confort, más

conocimientos, más de lo que nuestros bisabuelos hubieran podido imaginar. Con altibajos por supuesto, con algún que otro problema ambiental, alguna epidemia esporádica o alguna guerra mundial de vez en cuando, pero la suma de positivos nos da valores reconfortantes y un futuro promisorio. Gran parte de esto se debe al buen manejo de la ciencia.

¿QUÉ ES LA QUÍMICA CUÁNTICA? (Sólo para masoquistas)

Advertencia: Esta sección es más compleja que el resto del libro, incluyendo matemática pesada. Si desean, pueden saltearla sin perder absolutamente nada. Pero si se sienten con coraje para enfrentarse con la cuántica...

Como ya vimos cuando discutimos el concepto de “interpretaciones”, la cuántica es una fuente de dilemas filosóficos. No es que sea particularmente difícil de estudiar, sino que nadie comprende cómo el mundo infinitamente pequeño actúa de una manera tan extravagante. Sin embargo, con una serie de reglas y ecuaciones la mecánica cuántica tiene un poder explicativo y predictivo asombroso, a pesar de que parezcan reglas caprichosas y arbitrarias. Si bien los extraños efectos cuánticos corresponden a las partículas diminutas (átomos, electrones, fotones, moléculas), sus consecuencias, que se disparan al mundo macroscópico, explican por ejemplo el calor del sol, el funcionamiento de las enzimas digestivas o porqué si apoyo mi mano en la mesa no la atravieso.

La química cuántica, una de las hijas predilectas de la mecánica cuántica, se ocupa de estudiar las moléculas desde un punto de vista teórico. Con esta herramienta se investigan las uniones entre átomos, sus fuerzas de unión y como romperlas, su interacción con radiaciones de todo tipo y, por sobre todo, cómo podemos aprovechar este conocimiento para fabricar computadoras más rápidas, para sintetizar materiales más resistentes, para diseñar remedios más efectivos, para tener un mundo menos contaminado… Sus usos son enormes, pero la investigación cuántica no es simple.

A pesar de que es pecado escribir fórmulas en un libro de divulgación científica, en este punto les advierto que

explicar cuántica sin matemáticas es peor que comer pasta sin queso parmesano. Con el peligro de que arrojen este libro a las llamas, intentaré mostrar las bondades de esta área de la ciencia, con ecuaciones y sin anestesia. En cierta manera sería un ejercicio para entender a lo que se enfrenta un estudiante de química o física. Pero a no desesperar, al lado de cada fórmula aparecerá una explicación conceptual (de última, los conceptos son lo importante, no las ecuaciones). Me disculpo desde ya por la extensión y profundidad con la que toco este tema, pero siendo la especialidad más cercana a mi corazón, me doy el gusto de explayarme.

� Ecuación I: La Ecuación de Ondas

Las ondas son una perturbación (algo que sale de lo estándar) que se mueve por el espacio y el tiempo. Nada mejor para explicar una onda que el movimiento de las olas en el mar. Las olas son un movimiento de la superficie del agua alrededor de una altura promedio (el nivel del mar). A veces están altas (“fase positiva”), pero al lado están bajas (“fase negativa”). Estas fases se mueven con el tiempo, de tal manera que en unos segundos lo que estuvo arriba pasa a estar abajo, y viceversa. Pero también se mueven en el espacio, ya que la ola se va corriendo, como todo surfer sabe.

Page 50: La Química de la Ciencia

48

Hay ondas de todo tipo: sonoras, electromagnéticas (luz, radio, rayos X, etc.) y, lo que discutiremos pronto, ondas para átomos y moléculas. Si hay algo que las caracteriza a todas es que se pueden describir con una fórmula, la “función de ondas”. Todo movimiento repetitivo (como la ola, las vibraciones de una cuerda de guitarra, o la tierra en un terremoto) cumple con una de estas funciones, que describen cómo se comporta esta oscilación en el tiempo y el espacio. Podemos dar un ejemplo con una función sinusoidal (recuerden, la matemática no importa, lo importante es comprender los conceptos detrás de la matemática):

Pueden imaginar que la función de onda describe el movimiento de un corcho flotando sobre la superficie de la ola. Como se puede ver, la función (f) depende del tiempo (t), la posición del corcho (x), la velocidad en que se mueve la ola (v), y la distancia entre ola y ola (llamada longitud de onda, escrita con la letra griega lambda, λ).

Este es sólo un ejemplo de una función de onda, entre infinitas posibilidades. Pero todas estas funciones deben cumplir con una condición matemática que conecta a todas las variables (tiempo, posición, etc.), la ecuación de ondas:

Lo que dice esta ecuación es que las ondas son un movimiento repetitivo y que el tiempo y espacio están conectados en este movimiento.

Pero, ¿qué tiene que ver todo esto con la química cuántica?

� Ecuación II: La Ecuación de De Broglie.

Un buen día del año 1900, a un joven físico alemán de nombre Max Planck se le ocurrió solucionar un serio problema que venía torturando a los científicos de la época concerniente a la manera en que se comportaban los cuerpos con el calor extremo (tal como hace una lámpara incandescente al calentarse, generando luz). Este comportamiento no cumplía con las fórmulas conocidas y nadie entendía por qué. Planck dijo: “supongamos que la luz, que es una onda, se comporta como una partícula”. Hubo un antes y un después de este momento. De repente la matemática y la física coincidían. Estas partículas (o cuántos) de luz fueron llamadas fotones. No mucha gente digirió el nuevo concepto de los fotones, pero cinco años después otro joven físico alemán, Albert Einstein, logró explicar otro misterio, el efecto fotoeléctrico (el mismo que permite fabricar pantallas solares para hacer electricidad) con la idea novedosa de Planck. Ambos científicos recibieron el premio Nobel y la cuántica llegó para quedarse.

Casi veinte años después otra idea loca surgió de la cabeza de otro joven físico, ahora francés, Louis de Broglie. Esta idea era simple: si la luz que por tanto tiempo se creyó que era una onda ahora se ve que actúa como una partícula, tal vez lo que parecía partícula pueda actuar como onda. Por ejemplo, si un electrón, que era considerado como una bolita con carga negativa, lo pensamos como una onda, ¿cumplirá mejor con los experimentos y observaciones físicas? Parece que sí. No solo eso, sino que cualquier cuerpo físico (una molécula, un grano de arena o el verdulero de la esquina) pueden describirse como una onda. Cuanto más liviano sea el cuerpo, más se parece a una onda. No vemos al verdulero como una ola desparramada por toda la cuadra simplemente porque su masa es enorme, lo que hace que esté muy enfocado en la esquina. Sólo las partículas subatómicas tienen una masa lo suficientemente pequeña como para que la onda que las describe se vea realmente extendida. Y esto nos lleva a la ecuación de De Broglie:

Page 51: La Química de la Ciencia

49

Esta fórmula nos dice que si bien el verdulero es una onda, su masa (m) es suficientemente grande como para que su longitud de onda sea muy pequeña. Esta longitud de onda (λ) se puede interpretar como la medida de la dispersión de la partícula (λ chico significa verdulero bien enfocado). Pero un electrón es severamente menos masivo que un verdulero, lo que nos da un λ grande, es decir que no podemos definir exactamente donde se encuentra este electrón. Se comporta como una onda y tal como la ola del mar está desparramada por un área no del todo clara, al igual que la posición del electrón. Esta es la idea básica del famoso “principio de incertidumbre”.

Hay otra letra importante en la ecuación de De Broglie, h, la constante de Planck. Si h es chico, λ también, lo que indicaría que sólo las partículas más chicas están dispersas. Y h es muuuuy chico, lo que hace que en la vida cotidiana del químico cuántico solo los electrones se comportan como ondas y se encuentran desparramados. Pero si es una onda, entonces debería tener una función de onda, ¿no?

� Ecuación III: La Ecuación de Schrödinger

Ahora es el turno de un físico austríaco, un tal Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger, quien al enterarse del trabajo de De Broglie decidió buscar la ecuación de ondas que pueda describir el comportamiento de las partículas, principalmente del electrón. En un fin de semana agitado (estaba de vacaciones con una dama que no era su esposa), se le encendió la lamparita, y escribió:

Se asustaron con esta ecuación, ¿no? Bien. Ahora saben lo que sufren los estudiantes de ciencias exactas cuando tienen que estudiar físico química. Pero a no desesperar, que aquí llega la explicación del significado de esta sopa de letras. Lo más importante acá es “Ψ”, una letra griega que se pronuncia “psi” y que a pesar de no tener un equivalente en el alfabeto latino, todavía se puede ver su influencia en palabras como psicología. Pero en cuántica Ψ es la función de onda (que antes la habíamos llamado f). Si conocemos Ψ, conocemos por dónde se encuentra la partícula (recordemos que si la partícula es muy pequeña como un electrón entonces su posición es un poco indefinida). Tal como podemos dibujar una ola, podemos también dibujar esta función de

onda, y de ahí sacar toda la información de cómo se comporta la partícula.

La ecuación de Schrödinger tiene varios términos y cada uno se puede identificar como un tipo de energía en una molécula. Primero está la energía cinética, la que la partícula tiene al moverse (como un auto que se queda sin frenos). Luego viene la energía potencial, causada por la atracción de los electrones (de carga eléctrica negativa) por los núcleos de los átomos (con carga positiva) y la repulsión que tienen entre si los electrones, muy parecido a lo que pasa cuando acercamos imanes que se atraen o repelen según qué polos juntemos. La suma de los dos términos nos da la energía total de la molécula. ¿Por qué es tan importante la energía? Porque como una pelota que tiende a ir espontáneamente para abajo en una colina, todo sistema de moléculas tiende a ir para la zona de baja energía. Cuando vimos el paradigma de las uniones químicas analizamos la reacción de combustión de alcohol con oxígeno, que da lugar a agua y dióxido de carbono:

Para que la reacción se produzca, la energía de dos CO2 más tres de agua (los productos) tiene que ser menor a la de una molécula de alcohol más tres de oxígeno (los reactivos). Si puedo calcular con la ecuación de Schrödinger la energía de cada una de estas moléculas, puedo decir si el alcohol se quema o no. Es más, ¡puedo inventar las moléculas que se me dé la gana y predecir cómo reaccionarán sin necesidad de pisar un laboratorio! El único problema es que resolver la ecuación de Schrödinger puede tomar meses de cálculo aunque usemos supercomputadoras. Cuanto más grandes sean las moléculas y más exactitud busquemos, tendremos que usar computadoras cada vez más potentes.

� ¿Qué es Ψ?

Si tiramos una piedra a un lago de aguas muy tranquilas, la superficie se sacude como una pequeña ola que se mueve con círculos cada vez más grandes (un “frente de ondas”). Ya vimos que esta ola se puede describir matemáticamente con una función de ondas. ¿Qué pasa si tiramos dos piedras al lago? Ambas piedras generan sus propias olas y, en el medio, se chocarán los

Page 52: La Química de la Ciencia

50

frentes de ondas. Si en un punto coinciden las partes altas de las olas (las fases positivas) que vienen de las dos piedras, se suman y se genera en ese

punto una onda con el doble de altura que las originales (interferencia constructiva). Si en cambio se chocan la parte alta de una ola con la parte baja de la otra, las ondas se cancelan y en ese punto nada se mueve (interferencia destructiva).

Ahora pasemos a la cuántica. No podemos saber exactamente la posición de un electrón, ya que está desparramado como una ola (principio de incertidumbre). A pesar de esto, la función de onda (Ψ) de este electrón en un átomo marca la zona por donde se puede mover o, puesto en palabras más científicas, la zona con mayor probabilidad de encontrarlo. Esta zona es lo que se llama un orbital atómico. Igual que al tocar la cuerda de una guitarra podemos hacerla sonar más grave (baja frecuencia y energía) o más aguda (alta frecuencia y energía), el electrón se puede mover en un orbital de mayor o menor energía. Si pintamos de negro la zona positiva y de blanco la negativa (tal como los puntos altos y bajos de una ola), los orbitales atómicos tienen, más o menos, formas así como estas:

Los átomos pueden tener varias capas de orbitales en las que se van acomodando los electrones de a pares, siempre rodeando al núcleo del átomo (simbolizado con la “x” en el medio del dibujo). Dentro de la misma capa los orbitales “s” son de menor energía que los “p” y estos son más bajos que los “d”. El número y el tipo de orbitales (s, p, d, etc.) de la última capa de electrones marca cómo se comporta químicamente cada átomo. Por ejemplo los metales como el hierro, el titanio y el oro tienen en su última capa electrones en orbitales “d”, lo que los hace muy buenos catalizadores. El hidrógeno es el átomo más pequeño y solo tiene un orbital “s”. El carbono tiene en su última capa un orbital “s” y tres “p”, que se pueden mezclar de tantas maneras que hace que tenga la química

más abundante de todos los elementos, por lo cual este átomo es el culpable de que pueda haber vida en el universo.

La función de onda no es sólo para los electrones. También se puede calcular Ψ para átomos, moléculas y hasta para sólidos. Resolviendo la ecuación de Schrödinger podemos ver la energía y el comportamiento de todo un sistema completo. Pero hay una manera cualitativa para armar moléculas que no necesita de complicadas matemáticas. Al igual que cuando se tiran dos piedras en un lago se forman dos frentes de ondas que chocan y generan interferencias constructivas y destructivas, si juntamos los orbitales de dos átomos podemos obtener nuevos orbitales: los moleculares. Si la suma de los orbitales atómicos originales es constructiva (“orbital ligante”), tenemos una unión química:

Si recuerdan, los orbitales marcan la zona por donde se mueven los electrones. Cuando hay un orbital ligante, los electrones se mueven entre los núcleos atómicos, atrayéndolos y formando una unión química estable, lo que constituye la fuerza que mantiene unidas a las moléculas. Como cuando la parte alta de una ola choca con la parte baja de otra y “desaparece”, también en las moléculas se pueden formar interacciones destructivas, u orbitales anti-ligantes:

Page 53: La Química de la Ciencia

51

En este caso no hay electrones en el medio y los átomos no se unen. En resumen, analizando cómo se suman o restan los orbitales de los átomos se puede entender y predecir la estructura de las moléculas. De esto se trata la química cuántica.

Espero no haberlos espantado más de la cuenta con tantas ecuaciones y conceptos nuevos. Solo hay un tema más que quiero discutir con ustedes antes de cerrar el capítulo: la manera en que representamos a un átomo. Tradicionalmente al dibujarlo ponemos una bolita en el centro como si fuera el núcleo y luego ponemos otras varias pelotitas girando alrededor como si fueran planetas girando alrededor del sol:

Este modelo planetario del átomo quedó totalmente obsoleto hace cien años. La teoría cuántica lo aplastó, lo convirtió en una reliquia, lo volvió un paradigma refutado. Cómo es que este dibujo todavía está considerado el símbolo universal del átomo está fuera de mi entendimiento. Mi humilde propuesta para un nuevo esquema es esta:

Bueno, tal vez sea un dibujo menos atractivo y más complicado que el anterior, pero al menos simboliza la estructura del átomo de acuerdo con el paradigma actual.

Page 54: La Química de la Ciencia

52

Capítulo ζ

Las Furtivas Curiosidades Científicas

SI YO FUERA RICO…

Hablemos de plata. Pongámonos materialistas por un momento y veamos cuánto cuesta hacer ciencia. Seamos sinceros, el conocimiento es muy bueno y nos engrandece como humanos, ¿pero vale la pena poner plata en ciencias, cuando podríamos dedicarla a otras cuestiones tal vez más importantes como educación, salud, justicia o futbol?

La ciencia es cara. Es extremadamente cara. Veamos en dólares lo que varios países gastaron en inversión y desarrollo (I+D), lo que incluye no solo la ciencia básica, sino todo el espectro científico desde el estudio de los agujeros negros hasta el desarrollo de nuevas tecnologías, incluyendo el aporte privado.

Brasil en el año 2007 invirtió u$s 15.000.000.000 (quince mil millones de dólares) en ciencias de todo tipo. España destinó u$s 21.000.000.000. Japón, u$s 150.000.000.000. Estados Unidos, ¡más de u$s 400.000.000.000! ¿Realmente vale la pena poner todas estas hipnóticas cantidades de dinero en ciencias, con todas las necesidades que este pobre mundo tiene?

Analicemos estos números en perspectiva, porque así presentados no significan absolutamente nada. Poner números gigantes sin ningún tipo de guía para entenderlos es una sucia herramienta de quienes quieren asustar al público para convencerlos de lo que sea cuando no tienen argumentos válidos. No por nada Mark Twain popularizó la frase “Hay tres clases de mentiras: las mentiras, las malditas mentiras y las estadísticas”.

Primero tenemos que tomar en cuenta la población de cada país. Brasil y España dedicaron presupuestos similares a la investigación y desarrollo, pero la población ibérica es cuatro veces menor a la brasilera. Cuando nos dan un número de este estilo, debemos exigir que nos lo den per capita. Como resultado, el presupuesto de I+D por persona de España fue de 470 dólares anuales, mientras que el de Brasil apenas llega a 80. Japón y EEUU dedicaron 1300 y 1200 dólares anuales por persona, una suma muy superior a la brasilera.

Otro factor importante es el hecho de que estos números no son sólo para investigación académica. No se

dedican tantas cifras para entender la vida privada de los dinosaurios ni los detalles íntimos del Big-Bang. I+D incluye la investigación de empresas privadas para diseñar remedios, sistemas de computación o materiales para ropa deportiva. Toda esa inversión no se paga con nuestros impuestos, sino que está incluido en el precio al cliente de cada producto que compramos. También suma al presupuesto toda investigación concerniente a la “defensa” del país. En ciertos países la industria bélica mueve montañas, y la investigación en movimiento de montañas también está incluida en I+D. Por suerte, y aunque no lo parezca, los presupuestos de los ministerios de defensa están bajando en la mayoría de los países.

Pero probablemente, la relación más importante a tener en cuenta es la proporción entre lo que se invierte en investigación y la riqueza de la gente. No es lo mismo un millón de dólares en Alemania que en Mozambique. El indicador más habitual para medir lo que produce un país es el PBI, el producto bruto interno, el que dividido por el número de habitantes nos permite conocer el ingreso promedio de cada persona (PBI per cápita). El PBI per cápita de Alemania en el 2007 fue de aproximadamente u$s 40.000, mientras que el de Mozambique apenas pasaba de u$s 330. Muy aproximadamente esto significa que el poder adquisitivo de cada alemán es más de cien veces superior al de los mozambiqueños. Todavía hay mucho para trabajar en el tema de la igualdad mundial…

Pero lo que nos ocupa ahora es la ciencia y veremos que prestarle atención trae aparejado un mejor estándar de vida. Para medir cuanta “atención” presta cada estado a la ciencia debemos comparar el presupuesto de investigación y desarrollo con el ingreso promedio de sus habitantes, o sea el porcentaje de I+D sobre el PBI per cápita. Esto es sumamente equilibrado, ya que no podemos pretender que en Mozambique pongan la misma plata que en Alemania. Si en el país africano pusieran un dólar para la ciencia, sería equivalente a que los germanos pongan cien para mostrar el mismo interés.

Construyamos entonces el gráfico (datos de los años 2006 a 2008 de 78 países), poniendo en un eje el porcentaje de I+D y en el otro el PBI per cápita, y veamos que sucede:

Page 55: La Química de la Ciencia

53

No hay una ley ni una fórmula estricta, pero sí una clara tendencia que indica que cuanto mayor interés pone un país en investigación, mayor será la riqueza de sus habitantes. No se puede decir a ciencia cierta que I+D produce riqueza, pero resulta sumamente sospechoso que los países más ricos inviertan tanto en investigación si no esperaran un gran retorno de esto. Y viceversa, es sospechoso que los países pobres no tengan el mínimo interés en ciencias y estén estancados a la izquierda del gráfico.

Tomando en cuenta esta tendencia, si quisiéramos apostar por un país con mayor bienestar económico deberíamos exigirle al gobierno que reformule el presupuesto nacional y dé mayor importancia a la investigación tanto privada como estatal. No es fácil, considerando que ese dinero tiene que ser restado de otra área. Sin embargo, si Japón puede poner 3,4 % de su presupuesto en I+D, EEUU 2,8 %, Alemania 2,5 %, Suecia 3,7 %, y un país sin recursos naturales como Israel hasta 4,8 %, ¿por qué Mozambique pone 0,5 %, Brasil 1,1 %, México 0.4 %, y Argentina 0.5 %? ¿Realmente invierten estos países el resto de su presupuesto en áreas tan redituables como la ciencia?

Si (hipotéticamente) tuviéramos un ministro de economía que no le presta atención a las ciencias, yo lo mandaría a lavar los platos.

Referencia: Banco Mundial (http://data.worldbank.org)

SÍNDROME DE FRANKENSTEIN

Quimiofobia, cienciafobia, tecnofobia, todos términos que apuntan a lo mismo, el miedo a lo que en definitiva nos ha mejorado la vida enormemente. Tal como el monstruo de Frankenstein se rebeló contra su inventor, quienes padecen estas fobias temen que la ciencia se termine rebelando contra nosotros. Tal vez sean robots y computadoras tomando el poder, una guerra nuclear, un virus diseñado en un laboratorio nos convertirá en zombis, la comida sintética nos matará a todos de cáncer o los transgénicos destruirán la biosfera. Todo está dentro de lo posible, pero en general estas profecías apocalípticas sólo reflejan el miedo a los cambios y a lo

Page 56: La Química de la Ciencia

54

desconocido. Generar tecnología sin pensar en los peligros de sus efectos secundarios es como dispararse en el propio pie, por lo que no hay ningún avance científico al cual no se le estudien sus posibles complicaciones (bueno, con la excepción de la tecnología armamentística).

De hecho, gran parte de los aditivos artificiales de la industria alimentaria son mucho más seguros que otros productos naturales de uso común. Se dice que si se le hicieran estudios de toxicidad al azúcar con el mismo nivel de severidad de los que se le hicieron a los edulcorantes artificiales, jamás se hubiera aceptado su uso alimentario. El azúcar común (la sacarosa), sea blanco o moreno, puede causar diabetes, obesidad, picos glucémicos y caries. El azúcar de las gaseosas no dietéticas es fructosa, que además de compartir todo lo malo de la sacarosa, en altas cantidades puede causar daño hepático. Sabiendo esto, yo me siento más saludable tomando gaseosas dietéticas con edulcorantes artificiales. ¡Que viva la sacarina, el ciclamato, el aspartame y el acesulfame K!

A muchos les parecerá que estoy exagerando en mi postura pro-sintéticos, pero no lo creo. Me baso en estudios de seguridad y toxicidad alimentaria. No pretendo predicar por un consumo ilimitado de edulcorantes artificiales; solo digo que dentro de un uso normal de estos endulzantes evitamos los efectos perniciosos del consumo excesivo de azúcar. Me baso en el hecho que todos, absolutamente todos, consumimos una cantidad de sustancias sintéticas que supera la que fue consumida en cualquier otra época y sin embargo el promedio de longevidad mundial es más alto que nunca, y sigue creciendo. Según Aarón Ciechanover, premio Nobel de química en el 2004, cada cinco años el promedio de vida crece un año. Definitivamente no entiendo cuando me hablan de lo perjudicial de no comer comida “natural”, cuando esta no les daba larga vida ni vitalidad a nuestros antepasados. Siempre cabe la posibilidad que ciertas sustancias artificiales traigan alguna consecuencia peligrosa desconocida, pero en general no hay dudas que el modo de vida moderno nos da más años y de mejor calidad.

Por otro lado, aunque no lo queramos lo sintético está en casi todo lo que metemos en nuestra boca. Si con “síntesis” queremos decir un proceso no natural, lamento decir que al cocinar suceden reacciones químicas totalmente anti-naturales. Una de las más famosas reacciones es la conocida como pardeamiento no enzimático, o reacción de Maillard, al calentar azucares con proteínas. Este proceso sintético es el culpable de que la cocción de leche con azúcar nos dé un producto totalmente inexistente en la naturaleza, una sustancia artificial conocida con el nombre científico de “dulce de leche”, pura química para alegrar la tostada del desayuno.

Está claro que cuando hablo de comer químicos me refiero a sustancias que hayan sido aprobadas como alimentos o aditivos estos, y en las cantidades recomendadas. Pido encarecidamente que luego de leer estos párrafos no desayunen con una tostada de bolsa de supermercado y un té de aceite de caja de cambios. Cada cosa en su justa medida.

Existen dos famosos mitos que describen perfectamente a la quimiofobia:

1) Todo lo natural es bueno.

2) Todo lo artificial es malo.

La realidad es que la mayor parte de lo artificial es definitivamente malo para la salud, ¡pero también la mayoría de lo natural es malo! Casi todos de los vegetales son o demasiado tóxicos o demasiado espantosos como para llegar al puesto del verdulero. La mayor parte de los venenos provienen de seres vivos, sin necesidad de procesos químicos. Esto incluye a la notoria toxina botulínica, el veneno más poderoso de la tierra. Con solo diez kilos de esta toxina totalmente natural podemos matar a toda la población humana. Se la puede encontrar en latas hinchadas y en el Botox (tratamiento usado para borrar arrugas).

También resulta conflictivo definir que es sintético y que no, si consideramos que el petróleo es un compuesto que la naturaleza nos da sin que el humano haga nada y casi todos los plásticos se obtienen de la industria petroquímica, cuyos procesos son mucho más parecidos de lo que creemos al proceso de cocción de nuestros alimentos.

Más allá de los alimentos, existen varios términos científicos denigrados y maldecidos por los cienciafóbicos, palabras con connotaciones trágicas que siembran el pánico a su paso. Pero de todas estas palabras, probablemente la más espeluznante sea “radiación”. Cómo es que llegó a ser una palabra tan aterradora está fuera de mi entendimiento, ya que radiación sólo significa “proceso por el cual partículas u ondas energéticas viajan a través del espacio”. Esto incluye a la luz, las ondas de radio y televisión, y el calor del sol. ¿Por qué defenestrar a este término, cuando una lamparita es una enorme fuente de radiación? No se dejen asustar por las palabras sino tienen justificaciones. Es un hecho que la mayor parte de las radiaciones con las que nos cruzamos son totalmente inofensivas, y hasta beneficiosas. Por supuesto, cada cosa en su justa medida. Existen muchos tipos de radiaciones peligrosas, la mayoría entran dentro de la categoría de “radiaciones ionizantes”, que son muy energéticas y capaces de producir reacciones químicas peligrosas a su paso. La radioactividad es una de estas, con sus tres sabores principales, alfa, beta y gama. De dos cosas no hay dudas: la radioactividad es riesgosa, y no genera superhéroes. Pero incluso dentro del peligro que representan estos rayos, es fundamental conocer la

Page 57: La Química de la Ciencia

55

cantidad que recibimos para saber si debemos temerles o no. Radioactividad hay en todos lados, con o sin reactores nucleares. Si llevamos un contador Geiger (un medidor de radiactividad) al Amazonas o al Sahara, veremos que la aguja mide una cantidad de radiaciones que le provocaría un síncope a un cienciafóbico, a pesar de encontrarnos en el medio de la naturaleza. Recuerdo que en un programa de televisión, para asustar a sus televidentes pusieron de fondo la música de la película “Tiburón” y fueron con uno de estos contadores a medir radioactividad en los alrededores de una planta nuclear. ¡Descubrieron que las radiaciones eran mayores al promedio! Lo que no dijeron es que por definición, en la mitad del mundo la radioactividad es mayor al promedio. No dar valores en un contexto adecuado (por ejemplo diciendo a partir de qué límite de exposición resulta peligroso) es nada más ni nada menos que una mentira. Como todo, las radiaciones y la radioactividad son peligrosas solo cuando son peligrosas. Hasta el agua puede ser mortal si tomamos más de cinco litros juntos. Cada cosa en su justa medida.

Quien descree en la ciencia en su totalidad está invitado a dejar de tomar remedios en su totalidad, a

dejar de viajar en medios de locomoción artificiales en su totalidad, a dejar de lado todo componente que se enchufa a la corriente, a dejar todo alimento que bromatología nos dice que es seguro para comer, a dejar de pensar en las estrellas como soles y verlas como agujeros en el manto cósmico, por donde se filtra la luz del más allá. Para ser cienciafóbico el mayor desafío es ser consecuente con uno mismo.

Desconfíen de las afirmaciones científicas. La ciencia no es la verdad. Pero desconfiar no es descreer sino todo lo contrario. Desconfiar es creer pero con escepticismo, con una mirada racional. La ciencia no da verdades absolutas, da aproximaciones a ella y, a veces, excelentes aproximaciones. Desconfíen de la ciencia como deberían hacerlo de absolutamente toda ideología, de todo pensamiento, de toda observación y raciocinio. Pero confíen en que la ciencia, si bien no les dará la verdad, les dará lo más cercano a ella que la humanidad puede alcanzar, en cada momento de su historia. Yo desconfío de la ciencia, pero descreo de toda doctrina totalitaria que da verdades absolutas.

SI YO FUERA RICO… (PARTE II)

Hablemos de plata de nuevo. Ahora, en lugar de debatir la macro-economía de la ciencia, veamos la micro-economía del científico en su carrera académica. Más específicamente, quisiera debatir el asunto del dinero que ganan al recibir el premio Nobel y similares.

Hace poco tiempo tuve la oportunidad de participar en un congreso de química en Estocolmo, capital de Suecia, lugar donde se entregan los premios Nobel de ciencias y literatura (Alfred Nobel quiso que el de la paz sea entregado en Oslo, Noruega). Una ciudad espectacular, llena de islas y bicicletas. Por supuesto visité el museo Nobel, con la ilusa esperanza que alguna chispa del genio de los laureados me contagie. Debo decir que salí doblemente decepcionado del museo; primero, porque cuando terminé la visita no me sentía más inteligente; segundo, porque en lugar de enfocarse en el aporte a la humanidad de los científicos, la guía nos describió con lujo de detalles la vajilla de la cena de gala de la entrega de los premios y la suerte que tenían los ganadores por la plata que recibían. Como químico me sentí sumamente ofendido, y les voy a explicar por qué.

Alfred Nobel era un prolífico e incansable inventor que, partiendo de la pobreza, hizo fortuna principalmente con la invención de la dinamita. Era un ciudadano del mundo, un solitario humanista traumatizado por el uso militar que tuvo su mayor invento. En 1888 fallece su hermano Ludvig, y en un error periodístico monumental un diario, creyendo que el

Page 58: La Química de la Ciencia

56

muerto era Alfred, publica un obituario con el morboso título de “El mercader de la muerte ha muerto”. Debe ser toda una experiencia despertarse a la mañana y al abrir el diario leer que la opinión que el mundo tiene de uno es la de un mercenario. Inmediatamente, tratando de redimirse, reescribió su testamento y destinó su fortuna a los premios, especificando que deben ser otorgados a quienes generen el mayor beneficio a la humanidad en química, física, medicina y fisiología, literatura y paz.

El premio, que se otorga desde hace poco más de un siglo, incluye una medalla, un diploma, darle la mano al rey de Suecia durante una cena de gala vestidos con smoking y una “abultada” cantidad de dinero. Este monto, que varía de año a año, es actualmente (año 2011) de diez millones de coronas suecas, equivalente a un millón y medio de dólares. Si el premio se comparte (se le puede otorgar hasta a tres investigadores como máximo), también el importe se comparte. O sea que el químico, físico o investigador médico más importante del año, gente que hizo un monumental aporte en beneficio de la humanidad, recibe un premio de entre medio y un millón y medio de dólares. Parece un montón de plata, ¿no?

Como todo número, debemos verlo en perspectiva. Este monto es un premio que se recibe una sola vez en la vida. Supongamos que el galardonado tuvo la suerte de ser el único ganador del premio en química y recibe el millón y medio luego de veinte años de arduo trabajo. Acá está el fondo del asunto: esto lo recibe una sola persona, el mejor químico del año frente a miles y miles de investigadores esparcidos por el mundo y, en teoría, quien generó el aporte más grande del mundo en química en exclusivo beneficio de la humanidad. Siendo así, ¿les sigue pareciendo mucha plata para quien dio tanto por la gente?

Si todavía piensan que un millón y medio de dólares es mucho, veamos esto en perspectiva. Comparémoslo con algunas otras profesiones, por ejemplo en la industria del cine. Durante el 2011 Angelina Jolie ganó u$s 19 millones por una sola película, “El turista”. Esto es trece veces más que un Nobel. Leonardo Di Caprio recibió 59 millones por “El origen”. Johnny Depp sólo logró 35 millones por “Piratas del Caribe”, pero por suerte se pudo recuperar con “Alicia en el país de las maravillas”, que le redituó 40 millones. Pero el record lo tiene James Cameron por producir y dirigir “Avatar”, que se calcula le rindió 248 millones de dólares (equivalente a 160 nobeles completos). ¿Todavía les parece que ganar el Nobel da mucho dinero?

Me pueden decir que el cine es particularmente redituable, así que les doy otros datos del 2011 sacados de la página web “www.therichest.com”. David Beckham jugando al futbol y posando para publicidades ganó sólo en este año 40 millones. Federer al tenis, 47 millones. Kobe Bryant al básquetbol, 53. Y Tiger Woods en golf, 75.

Algunas modelos son también mucho más lucrativas que los científicos, como Gisele Bündchen (u$s 45 millones). En música, Justin Bieber ganó 53 millones de dólares, Lady Gaga 90, y Elton John 100. Según la revista Forbes, en este mismo año hay 1210 personas con una riqueza superior a mil millones de dólares, incluyendo a Bill Gates (u$s 59.000 millones) y Carlos Slim Helú (u$s 74.000 millones). Cualquiera de estas personas podría haber pagado todos los 549 premios Nobel de la historia, y todavía ser multimillonarios.

Una carrera académica puede traer honores, pero rara vez fortuna. Es por esto que cada vez que sale en el diario la “suerte” de haber recibido la plata del premio, los científicos deberían sentirse ofendidos.

¿Qué es lo que terminan haciendo con la plata del premio Nobel? Muchos lo utilizan para lo mismo que cualquier persona de clase media: mudarse a una casa más grande, cambiar el auto o guardarlo bajo el colchón como apoyo para cuando se jubilen. Otros deciden que tienen suficiente como para vivir cómodamente, y donan el premio con objetivos variados. Paul Greengard, Nobel en medicina en el año 2000, creó con la plata ganada un nuevo premio en biomedicina exclusivamente para investigadoras mujeres, al considerar (con razón) que todavía están relegadas en la vida académica; Christiane Nüsslein-Volhard (Nobel en medicina en 1995) lo donó a una organización de ayuda a la mujer que desea hacer carrera científica; Günter Blobel (premio Nobel en medicina en 1999), destinó el dinero a la ciudad de Dresden, Alemania, para restaurar la catedral y construir una sinagoga.

También es muy común que dediquen parte del dinero ganado a sus propias investigaciones, ya que lograr fondos para mantener el laboratorio es una tarea abrumadora. El premio Wolf es considerado el segundo más importante en ciencias después del Nobel. Es entregado en Israel en las categorías de agricultura, química, matemáticas, medicina, física y artes por “sus logros en interés de la humanidad y de las relaciones fraternas entre los pueblos (...) sin distinguir nacionalidad, raza, color, religión, sexo o tendencias políticas”. Consiste en un diploma, un ramo de rosas, una caja de chocolates

Page 59: La Química de la Ciencia

57

y cien mil dólares. Con esta tendencia a reciclar la plata ganada y ponerla en más investigación, se alienta a los ganadores del premio Wolf a quedarse para sí mismos al menos con un cuarto de esta para que disfruten un poco la vida fuera del laboratorio.

En definitiva, si en algún momento tienen el placer de visitar Estocolmo e ir al museo Nobel, cuando la guía les cuente la suerte de los laureados por la plata que ganaron, por favor explíquenle que en el mundo no hay plata que sea mejor merecida que la otorgada por este premio.

Para cerrar esta sección, una historia acerca del poder explicativo del dinero. En 1981 Roald Hoffmann recibió el Nobel de química “por sus teorías acerca del curso de las reacciones químicas”. Al poco tiempo, uno de sus ex-estudiantes lo invitó a pasar un par de días en la península del Sinaí y hacer una de las tradicionales visitas a una carpa beduina. Los beduinos son famosos por su hospitalidad, pero en este caso, al enterarse que estaría presente una celebridad, el jeque del clan le organizó un recibimiento especial. A la noche, rodeados de manjares árabes, estaban sentados los líderes de la tribu junto a varios químicos. El jeque había sido informado del famoso invitado que tenía en su carpa, pero no terminaba de entender por qué era famoso. Los químicos le explicaban, con traducción árabe-inglés de por medio, qué significaba la química, qué es una reacción, qué es una molécula, pero el jeque se estaba poniendo impaciente con tantas palabras técnicas que jamás había escuchado. Hoffmann los interrumpió y dijo: “por favor, tradúzcanle al jeque que me hice famoso cuando el rey de Suecia me dio un premio de medio millón de dólares”. “Ah, ahora entiendo” contestó el jeque.

DEMOCRACIA VS. CIENCIA

Supongamos un experimento biológico: deseo averiguar el sexo de los integrantes de un clan de simpáticos conejitos. ¿Cómo lo hago? Tomo uno por uno de las orejas, los doy vuelta, les levanto el rabo y me fijo si tienen las susodichas protuberancias definitorias del sexo. Luego anoto lo que vi, por ejemplo, dos hembras y un macho. A falta de mejores datos, supongo que esta es la verdad. Si en cambio un colega hubiera visto dos machos y una hembra porque sumó cuatro testículos en tres conejos, entonces tenemos una diferencia en nuestras mediciones. ¿Cómo salir de esta terrible dicotomía conejística?

Podríamos dar el set de conejos a otros observadores, quienes se ocuparán de contar los integrantes de cada sexo y nos darán su resultado. Al final, podríamos hacer una votación democrática entre todos los participantes del experimento (excluyendo a los conejos) que defina de

una vez por todas si habían dos machos y una hembra o dos hembras y un macho. ¿Tiene esto sentido?

Hay pocas cosas tan poco democráticas en el mundo como la ciencia. En ciencia no hay elecciones para definir la realidad. La realidad es lo que le da la gana ser y nosotros, simples mortales, no somos dignos de definirla. Somos observadores de la realidad que, a lo sumo tenemos el privilegio de moldear el mundo acorde con las reglas que la naturaleza nos da. Pero nunca tendremos la capacidad de votar cuáles son esas reglas. Si la temperatura de fusión del oro es 1064 grados centígrados, no hay fuerza popular, partido político, votación nacional o corporación trasnacional que pueda cambiar esta temperatura. Si la velocidad orbital de la tierra alrededor del sol es de 108.000 km/h, no hay plegaria, sumo sacerdote, amuleto o libro sagrado que pueda cambiar esta velocidad.

La ciencia ha sido duramente criticada por su falta de democracia en ciertos aspectos sensibles de la vida, como por ejemplo la educación. En una democracia la mayoría decide, pero las minorías tienen una representación que les da la posibilidad de luchar por sus derechos. Hay quienes dicen que la “teoría” del diseño inteligente (la que dice que los seres vivos son demasiado complicados, por lo que alguien tiene que haberlos diseñado) debería ser enseñada en las escuelas mano a mano con la teoría de la evolución, ya que muestra una postura científica alternativa ante la creación de la vida. Lamentablemente, el diseño inteligente no presenta ni remotamente el nivel de pruebas que trae la teoría darwiniana, por lo que la comunidad científica no lo considera ciencia sino una idea religiosa. Como tal, si es que la política de la escuela pretende inculcar el diseño inteligente, debe hacerlo en clases de religión y no de ciencias. Esto no puede depender de la votación de la comisión directiva, de los

Page 60: La Química de la Ciencia

58

padres o de los congresistas. De la misma manera no se puede votar para enseñar numerología en la clase de matemáticas o grafología en la de lengua. Cada cosa con su nombre.

Otro ejemplo contemporáneo es la liberación de gases que producen el efecto invernadero. Un gobierno, o incluso la ONU, puede votar la postura que se tomará ante el problema del calentamiento global, pero no puede votar para decidir si este calentamiento es causado o no por los humanos. Errados o no, son los científicos quienes lo pueden determinar. Nótese que el verbo utilizado es determinar y no decidir. La realidad se estudia para determinar qué es lo que sucede, luego se puede decidir qué se hace a partir de los conocimientos obtenidos. Si un cierto porcentaje de los especialistas observaron la mano del hombre en el calentamiento global y el resto considera al Homo sapiens inocente de este pecado, esto no se define por votación sino con más estudios.

Hay en el fondo una especie de consenso necesario para que la comunidad científica se pronuncie. En el ejemplo del efecto invernadero, en su gran mayoría los especialistas concuerdan que los datos que se tienen indican una fuerte correlación entre la actividad humana y el calentamiento terrestre, por lo que la comunidad se declaró a favor de tomar medidas contra los gases culpables de producirlo.

Pero si hay una mayoría que opina de esta manera, significa que una pequeña minoría opina lo contrario. Esto genera en los hechos una especie de democracia, ya que no se puede esperar que todos estén convencidos en un cien por ciento para actuar contra un problema de esta envergadura. En una conferencia escuché la analogía más clara con respecto al tema: si estamos enfermos y según los médicos cierto remedio puede curarnos con una probabilidad del ochenta por ciento, ¿no lo tomaríamos? Lo mismo pasa con el efecto invernadero. Los científicos en su mayoría están casi seguros de que somos culpables del problema. Es hora de tomar algún remedio, y esto significa cortar con la liberación de gases contaminantes a pesar de las voces que disienten, ya que hay demasiado en juego. De nuevo, el “consenso” no es acerca de la realidad, sino acerca de si vale la pena actuar según los datos que de ella tenemos. La opinión de la ciencia es fundamental para tomar decisiones de este tipo. Los científicos serán pésimos políticos, pero son excelentes consejeros. Los políticos harían muy bien en escucharlos (y de paso les vendría muy bien saber un poco de ciencias).

Hace unos párrafos decíamos que “hay pocas cosas tan poco democráticas en el mundo como la ciencia”. Déjenme decirles ahora lo contrario. Hay pocas cosas en el mundo tan democráticas como la ciencia. Algo que caracteriza a una verdadera democracia es el concepto de “una persona, un voto”. Esto implica que todos tenemos

derecho a expresar nuestra opinión, independientemente de la raza, sexo, religión, tamaño de la nariz o status. En ciencias no hay naciones, ni colores, ni autoridades. Toda persona tiene la posibilidad de presentar al mundo sus investigaciones, siempre que estas tengan el suficiente nivel científico. Al leer un paper con resultados revolucionarios nos asombramos ni les creemos más a ciertos autores por ser ciudadanos de cierto país. Es verdad que en la práctica un científico con una carrera más conocida tendrá más lectores que un principiante desconocido. También es verdad que un investigador en Inglaterra tiene mayores posibilidades de tener una carrera exitosa que uno en Yemen. Pero a la hora de presentar o juzgar un estudio, tanto el yemenita como el inglés tienen el mismo peso.

SERENDIPIA Y OTRAS YERBAS

Muchos investigadores comentaron que encontraron sus resultados más importantes por un golpe de suerte mientras buscaban otra cosa. Por ejemplo, estaban estudiando una cierta reacción química y en lugar de obtener el producto esperado obtenían otra sustancia totalmente diferente, que al final resultó ser más importante. Este efecto, que en alto lunfardo se conoce como descubrimiento “de puro culo”, en ciencias se conoce como serendipia, y cumple un papel fundamental en el mundo científico, ya que al estar en el laboratorio lidiando con lo desconocido, cualquier cosa inesperada puede llegar a pasar.

Probablemente la historia más famosa acerca de la serendipia la hayan protagonizado Arno Penzias y Robert Wilson en 1964. Estos físicos trabajaban en los Laboratorios Bell (un famoso centro privado de investigación) intentando instalar un sistema de última generación para conectarse con satélites, basado en microondas. Estas radiaciones electromagnéticas de baja energía, además de calentar la comida, son muy útiles para las telecomunicaciones. El equipo que estaban armando debía ser de muy alta precisión, para detectar las señales más diminutas provenientes de los satélites. Pero sin importar lo que hacían, todo el tiempo recibían como ruido de fondo unas molestas interferencias en las señales, como si se tratase de la estática de una radio mal sintonizada. Probaron todo tipo de arreglos, que incluyeron el análisis del efecto que causaban las continuas defecaciones de pájaros que llovían sobre las antenas, pero no encontraron la solución al problema. El ruido seguía ahí, con o sin aves evacuando sobre el equipo. Hasta que llegaron a la conclusión que el ruido no era un error del equipo, sino microondas naturales provenientes del espacio. No importaba hacia donde apuntaran las antenas, en toda dirección el espacio estaba lleno de estas microondas, siempre con el mismo

Page 61: La Química de la Ciencia

59

nivel. Fue entonces que Penzias recibió un comentario sobre un grupo de investigadores que se estaba preparando para intentar medir estas misteriosas microondas provenientes de más allá de nuestra galaxia. La teoría del Big-Bang predecía que luego de la explosión primigenia que dio lugar a nuestro universo, algo de esa energía debería estar flotando uniformemente por todo el cosmos en forma de microondas. El ruido detectado por Penzias y Wilson terminó siendo una prueba de la validez de la teoría del Big-Bang, un enorme descubrimiento que les otorgó (de casualidad) el Nobel de Física; paradójicamente los investigadores que habían descripto la teoría, pero que no llegaron a medir las microondas a tiempo, se quedaron sin premio. En resumen, mientras intentaban mejorar un método de telecomunicaciones, Penzias y Wilson se cruzaron con un crítico efecto cosmológico. Esto es serendipia.

La suerte se encuentra todo el tiempo a nuestro alrededor. Todos, absolutamente todos los científicos exitosos tuvieron suerte. La pregunta entonces es ¿dónde está el genio de estos investigadores, si la serendipia marcó sus carreras? El genio está en saber detectar cuando un golpe de suerte puede dar lugar a una revolución científica. Los experimentos constantemente dan cosas fuera de lo esperado, valores que salen de los parámetros. Me atrevería a decir que más de la mitad de los experimentos acostumbran dar resultados totalmente diferentes a lo esperado, aunque la gran mayoría de estos casos son simplemente experimentos que salieron horriblemente mal. Los grandes científicos saben filtrar el “ruido” de las investigaciones con resultados inesperados, y detectar cuando lo extraño es algo realmente novedoso e importante. Como decía Louis Pasteur, “En los campos de la observación el azar favorece sólo a los espíritus preparados”. La mente ingeniosa es aquella que detecta la serendipia a tiempo y actúa en consecuencia.

El azar viene en muchos sabores y muchas veces ser un “espíritu preparado” necesita de la suerte de haber nacido en el momento indicado en el lugar indicado. De nada sirve ser un genio si los experimentos que necesitamos para nuestra teoría todavía no pueden ser realizados. Einstein nunca habría podido dar con la teoría de la relatividad si no se hubiesen hecho las mediciones de la velocidad de la luz con respecto a la de la tierra unos pocos años antes. Por supuesto, quien no tiene acceso a estudios universitarios difícilmente pueda hacer alguna hazaña científica (en este momento solo un 7% de la población mundial tiene estudios terciarios). Quien tiene la suerte de nacer en un país desarrollado y con alto nivel de estudios tendrá muchas más probabilidades de hacer carrera en investigación, a no ser que uno sea Srinivasa Ramanujan.

Ramanujan fue un matemático indio que rompió con el límite de lo que podemos considerar “genialidad frente a las circunstancias”. Nació en 1887 en una zona plagada

de pobreza y enfermedades (sus tres hermanos murieron en la infancia). Sin acceso a estudios avanzados en matemáticas, se fue formando de manera autodidacta a partir de los pocos libros que le llegaban a sus manos. A pesar de haber ganado todos los premios posibles en el secundario, su obsesión con los números no lo ayudó para continuar con estudios terciarios, ya que fallaba en todas las otras materias. A pesar de su falta de estudios formales igual logró deslumbrar en la Sociedad Matemática India, pero solo después de mucho escepticismo por parte de los grandes profesores que no sabían si todas estas conjeturas y teoremas que les presentaba eran un acto de genialidad o un engaño. Ramanujan no tenía la prolijidad matemática de los profesores con una carrera académica, por lo cual sus deducciones parecían a primera vista una sopa de letras. Lo mismo sucedió cuando sus trabajos fueron presentados en Inglaterra. Varios grandes profesores lo ignoraron, hasta que uno le prestó atención y lo invitó a Cambridge a participar de su trabajo junto a la crema de los matemáticos. Sin ningún tipo de estudios universitarios Ramanujan logró un título equivalente a un doctorado y se convirtió en miembro de la Sociedad Real Inglesa, gracias a sus innovadoras deducciones. Fue uno de los pocos científicos que lograron romper con la desventura de haber nacido en una zona poco privilegiada y acceder al éxito solo con su propia e increíble capacidad mental. Lamentablemente una marca de la pobreza lo persiguió toda su vida, ya que su salud fue siempre extremadamente débil. Falleció en India a los 32 años, dejando a la humanidad con sólo una pequeña parte de todo el potencial que su genio podría haber otorgado. ¿Cuántos Ramanujan nacen cada año en el tercer mundo, gente a la que ni el azar ni la serendipia los alcanza?

Vale la pena destacar los esfuerzos por sacar el mayor provecho de la serendipia. Sabiendo que los experimentos pueden darnos sorpresas, se creó una técnica química para saltar las teorías y ver qué pasa cuando mezclamos montones de sustancias dejándolas reaccionar, para después quedarnos con la que resultó más efectiva. Este método, llamado química combinatorial, es muy efectivo por ejemplo para la búsqueda de remedios, donde probar una por una las sustancias que podrían actuar sobre una enzima puede resultar una tarea imposible. Pero podemos mezclar por ejemplo cien moléculas de un tipo (A1, A2, A3…) con otras cien de otro tipo (B1, B2, B3…) para dar una colección de 10.000 moléculas (A1B1, A2B1… A49B87…), y después probamos todas juntas para ver cómo afectan a la enzima. Si suponemos que el probar a mano una por una las 10.000 moléculas nos lleva una hora por molécula (con mucho optimismo), tardaríamos más de tres años en probarlas todas, pero un robot puede hacerlo en un solo día. Con esto no necesitamos esperar a que la serendipia nos dé un golpe de buena fortuna, sino que nosotros le

Page 62: La Química de la Ciencia

60

damos a la serendipia todas las oportunidades para actuar.

No hace mucho un grupo de la Universidad de Princeton dio un paso extra. En un experimento luego publicado en Science con el título de “Descubrimiento de una reacción de α-amino arilación de C-H usando la estrategia de serendipia acelerada”, pusieron más de mil mezclas de catalizadores con un licuado de moléculas diversas en una especie de cubetera gigante y los dejaron actuar para ver qué sucedía. En lugar de diseñar una reacción específica, permitieron que las leyes de la química actúen por su cuenta y después se fijaron en cada una de las mil muestras para ver si salía algo interesante, alguna reacción insospechada, tal vez algún producto de alto valor y difícil de producir. Esto es una revolución en el modo de trabajo de los químicos. Sería equivalente a buscar un novio o novia en la escuela, pero en lugar de elegir a uno por uno (o una por una) y ver si nos cae bien, salimos con toda la escuela junta y sin prejuzgar nos quedamos con quien nos termina cayendo mejor. Ahorramos un montón de tiempo y dolores de cabeza. Quien sabe, tal vez aquella compañerita que jamás se nos hubiera ocurrido invitar resulta ser nuestra alma gemela. Este es un modo sumamente creativo para sacarle el jugo a la serendipia. El buen científico es quien no resulta una víctima de lo inesperado, sino quien busca lo inesperado y lo hace ciencia.

Esto lleva a otro concepto: la idea de la creatividad. Muchos científicos son artistas buscando la faceta de lo original, la técnica novedosa, el secreto para ver la solución a un problema imposible. Esto es un verdadero arte, como descubrieron Andre Geim y Kostya Novoselov, dos físicos de la Universidad de Manchester. Su historia es la del grafeno, un material con características ópticas, mecánicas y eléctricas maravillosas. Se trata nada más ni nada menos que de grafito, el carbón común, pero con una diferencia enorme: el grafito está formado por millones y millones de capas de grafeno, como si fuera una masa hojaldrada. Cada capa es enorme si la miramos por los lados, pero tiene el ancho de un solo átomo. Todas estas capas juntas no son más que un pedazo de carbón, pero separadas son el futuro de la electrónica. Sólo había un inconveniente: ¿cómo se hace para extraer una sola capa de grafeno de un átomo de espesor de un pedazo de carbón? Se diseñaron técnicas químicas, técnicas físicas, calentando, golpeando, gritando y suplicándole al grafito, pero sin dar buenos resultados.

Entonces a Geim y Novoselov se les encendió la lamparita. En un acto de alta creatividad y pensamiento lateral, tomaron una cinta adhesiva, la pegaron sobre el grafito, la despegaron y voilà, les quedó una capa de grafeno totalmente separada y lista para usar. Por ser los primeros en desarrollar un método práctico para aislar el grafeno, obtuvieron el Nobel de física en el 2010. La creatividad para lograr una solución simple a un problema complicado fue el secreto de su éxito.

Además de la serendipia y la creatividad hay, por supuesto, muchos otros factores fundamentales necesarios para ser un buen científico. Tuve la oportunidad de consultarle acerca de estos temas a Ada Yonath, premio Nobel de Química en el 2009 por su trabajo sobre la estructura y función de los ribosomas (el componente celular que fabrica las proteínas). Ada tuvo momentos muy difíciles en su investigación, ya que su trabajo era extraordinariamente complicado y por mucho tiempo no obtuvo resultados. Incluso estuvo a punto de perder su puesto en el Instituto Weizmann de Israel, pero su tenacidad generó frutos. En sus propias palabras: “Pasión y curiosidad son las palabras clave. Me moví hacia adelante a pesar de todo, basada en sólidas observaciones que mostraban progresos, aunque hayan sido muy débiles o difíciles de interpretar”. Cuando le consulté por la serendipia, su respuesta fue una sorpresa. Tomó las dificultades laborales positivamente, o como ella dice: “Mi suerte fue ¡no haber sido promovida en el trabajo! Gracias a esto no tuve que participar en comisiones ni en otras actividades, lo que me dio el tiempo necesario en investigación para obtener mis progresos iniciales”. Su opinión final acerca de cuáles son los elementos críticos de la vida académica, fue simplemente: “Creatividad, pasión, curiosidad y más curiosidad…”

Page 63: La Química de la Ciencia

61

“Si desea entender la fragancia de la rosa,

o la tenacidad del roble;

Si usted no se encuentra satisfecho

hasta conocer los senderos secretos

por los cuales el sol y el aire

alcanzan estas maravillas;

Si desea ver el patrón que subyace

detrás de un gran campo de la

experiencia humana y la medida humana,

entonces aprenda química.”

Charles Coulson,

Químico (1910 - 1974)

Sebastián Kozuch Jerusalen, 2012