Fronteras de la ciencia numero 1 2017

Melilla, Ceuta y Canarias: 6,10 Euros

NÂş1 5,95â‚Ź

www.fronterasdelaciencia.com

QUÉ EXISTIÓ ANTES DEL

BIG BANG

Ăšltimas teorĂ­as cosmolĂłgicas (O WLHPSR FRPR HQLJPD FLHQWÂŻČ´FR Los orĂ­genes del cosmos segĂşn las religiones ÂżPuede nuestra mente entender el universo? ÂżVivimos en un holograma?

FENĂ“MENO MOOC

HISTORIA

BIOTECNOLOGĂ?A

Cursos gratuitos en universidades internacionales

JesĂşs de Nazaret ÂżUn enigma histĂłrico?

Por Antonio PiĂąero

Alimentos del futuro MĂĄs, mejores... pero muy diferentes

Ven, estudia y deja tu huella en la Universidad Metropolitana La Universidad Metropolitana forma parte del Sistema Universitario Ana G. Méndez, el sistema de educación privada número uno en Puerto Rico. Nuestra visión radica en explorar nuevos espacios en los campos del empresarismo, el estudio del comportamiento humano, el ambiente, las ciencias y la tecnología.

Con más de 35 años en Puerto Rico, hemos sido reconocidos como Institución Modelo de Excelencia por la National Science Foundation y contamos con prestigiosas acreditaciones de calibre mundial.

Contamos con acreditaciones que compiten en un mercado global y certifican la excelencia académica de nuestra Institución • Institución licenciada por el Consejo de Educación de Puerto Rico (CEPR) • Institución acreditada por la Middle States Commission on Higher Education • Commission for Independent Education (CIE) • Accreditation Council for Business Schools and Programs (ACBSP) - Escuela de Negocios • Accreditation Commission for Education in Nursing (ACEN) - Escuela de Ciencias de la Salud, programa de Enfermería • International Association for Continuing Education and Training (IACET) - Escuela de Educación Continua

787-751-1221 suagm.edu/umet

90. Educación

14. Cosmología

36. Neurociencia

58. Filosofía

48. Física Cuántica

76. Cruzaron Fronteras

N0 1. 2017

26. Antropología

SUMARIO

12. DOSIER: ¿Qué había antes del Big Bang?

MISCELÁNEA

SECCIONES

14. Cosmología: “Los orígenes

80. Biotecnología: “La alimenta-

4. Carta del Director

inesperados. Las nuevas teorías”.

26. Antropología: “De las aguas

primordiales a Matrix. El origen del cosmos en las religiones”.

36. Neurociencia: “¿Tenemos nuestra mente preparada para entender el universo?”.

48. Física Cuántica: “¿Vivimos en un holograma?”.

58. Filosofía: “En el principio fue (también)… el Tiempo”.

72. 5 Preguntas Clave.

ción que viene. Más, mejor, pero diferente”

90. Educación: “El fenómeno MOOC y el futuro de la Universidad”.

6. Ciencia sin Fronteras: “Oriol

Mitjà y la isla del tesoro contra la enfermedad de pian”.

8. Frontera Visual: “Naturaleza Extrema”.

76. Cruzaron Fronteras.

“Los ‘hombrecillos verdes’ de Jocelyn Bell Burnell”.

78. Firma invitada: Antonio Piñero “Jesús de Nazaret ¿Un enigma histórico?“.

88. Frontera Crítica. “Métodos alternativos a la experimentación con animales“.

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Carta del director “En algún lugar algo maravilloso está esperando ser conocido” Carl Sagan (1934-1996)

José Gómez Galán DIRECTOR

E

n algunos lugares de Asia se cuenta la edad de una persona desde el momento de la concepción y no del parto, como hacemos en Occidente. Si lo aplicásemos a esta revista diríamos entonces que tiene treinta y cinco años, pues fue concebida en el verano de 1982. En ese momento un niño de doce años contemplaba absorto un nuevo programa de televisión que acercaba al público, como nunca antes se había hecho, los más complejos enigmas que afrontaba la ciencia. Era posible gracias a la magia de un joven astrofísico estadounidense llamado Carl Sagan, que nos deslumbraba con su entusiasmo por difundir el conocimiento en cada capítulo de esa ya mítica serie, Cosmos. Pero lo que más me sorprendía de todo ello, sin duda, es que esa ciencia no tenía nada que ver con lo que se enseñaba en el colegio...

parte indisoluble. Una ciencia y una tecnología deshumanizadas no sólo obstaculizarían cualquier progreso sino que incluso podrían llevarnos a destruir nuestra civilización.

En el conocimiento, la base de la educación, está la clave, es lo que nos permite cambiar y avanzar. Conocer es abrir los ojos a la realidad. Nos lleva al razonamiento, al pensamiento (no entraremos ahora a discutir sobre Kant), al auténtico aprendizaje, a ser capaces de adaptarnos y modificar lo que nos rodea. Lo cual no puede ser reducido solo al ámbito de la formación reglada. En esta sociedad digital, dominada por los flujos de información, los medios de comunicación tienen una responsabilidad determinante. Fronteras de la Ciencia pretende así, en su modestia, contribuir en esta noble misión. En esta sociedad de los 140 caracteres, en lo que todo es Desde entonces he creído que el conocimiento debe estar, ante todo, ligero, inconsistente, líquido (por emplear la palabra preferida al servicio y a disposición de los ciudadanos. La de Zygmunt Bauman), apostamos por una publicarevista Fronteras de la Ciencia nace con esta vocación. ción que nos lleve a disfrutar del conocimiento, a “La auténtica Desea presentar al público las temáticas científicas descubrir lo que está oculto, a pensar en definitiva. ciencia solo más actuales, emergentes, multidimensionales, todas Sí, hoy necesitamos pensar, resulta evidente que hay aquellas que resultan de gran impacto en la sociedad, progresa cuando demasiados intereses en este mundo que nos enfrenla cultura y la tecnología, las que pueden desembocar, tan a ello. está en manos incluso, en nuevos paradigmas de investigación. Tede soñadores” máticas de vanguardia con atención especial a las que Uno de los elementos más destacados de Fronteras suponen un desafío para el conocimiento. de la Ciencia, para alcanzar estos objetivos, es que se trata de una revista de tipología académica que busca ser accesible Pero, además, quiere dar un paso más allá y contribuir a alcanzar una a toda la sociedad. Sus artículos serán realizados por catedráticos meta que resulta muy urgente: el desarrollo ético y moral de nuestra e investigadores especialistas en cada temática concreta y tendrá sociedad debe estar en consonancia con los avances científicos y características formales y estructura científica. Ofrecer lo más avantecnológicos. Decía Gandhi que todo derecho que no lleve implícito zado del conocimiento a todo el público que desee acercarse a él. un deber no merece ser defendido. Tenemos la obligación y responFusionar ambas dimensiones, lo que siempre había anhelado. Presabilidad moral de utilizar la ciencia para el bien de la sociedad, para tendemos que cada número se convierta una pequeña enciclopedia construir un mundo mejor y más justo. o manual dedicado a una problemática específica. Un referente que intente dar respuesta a los mayores interrogantes que nos rodean.

Con este fin necesitamos adoptar una visión holística de la realidad, Partiendo siempre de los más novedosos avances científicos, desde percatarnos de que todos nuestros problemas están interconectados una perspectiva multidisciplinaria y mediante el diálogo entre y parten de un mismo origen. Ello conlleva una transformación ética áreas de especialización (tanto de ciencias puras como de sociales y integral que favorezca el desarrollo social y humano (haciendo frente humanidades). En la búsqueda por llegar, de este modo, a nuestros a la pobreza, las desigualdades sociales, las discriminaciones, etc.) límites del conocimiento. para beneficiar el bienestar de las personas. Pero también, necesariamente y en paralelo, potenciar el respeto hacia los demás seres La estructura de cada número sirve a estos retos. Contará con un sintientes (no somos los únicos que participamos del milagro de la dossier monográfico sobre un determinado tema, una miscelánea vida) así como la conservación de la naturaleza, de la que formamos de artículos independientes y un conjunto de distintas secciones

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J.Gómez Galán, Fronteras de la Ciencia, 1 (2017) 4-5

Director JOSÉ GÓMEZ GALà N Redactor Jefe JUAN JOSÉ Sà NCHEZ-ORO Redactor-colaborador JESÚS ORTEGA RUBIO Diseùo y maquetación IGNACIO DOCAMPO Maquetación MAR�A Sà NCHEZ MOLINA Director Editorial Proyecto LORENZO F. BUENO Redacción y publicidad Josefa Valcårcel, 42, 3ª pl. 28027 Madrid Tel.: 91 393 38 52/ 91 563 03 69 Fax: 91 393 38 73 redaccion@fronterasdelaciencia.com

Radiotelescopio de Arecibo. Puerto Rico.

que conjugan ciencia, cultura, ĂŠtica y pensamiento. AdemĂĄs, y lo que resulta tambiĂŠn novedoso en el panorama cientĂ­ďŹ co actual, tan dominado por el inglĂŠs, se trata de una publicaciĂłn en espaĂąol destinada al conjunto de paĂ­ses hermanos que constituimos HispanoamĂŠrica.

Fronteras de la Ciencia surge asĂ­ del mundo universitario y de la colaboraciĂłn internacional. Editada por Prisma Publicaciones, del Grupo Planeta, estĂĄ patrocinada por la Universidad Metropolitana (UMET) y, en su conjunto, el Sistema Universitario Ana G. MĂŠndez (SUAGM), prestigiosa instituciĂłn que cuenta con varias universidades en Puerto Rico y campus universitarios en Maryland, Florida y Texas, y cuya apuesta por la calidad docente e investigadora estĂĄ siendo extraordinaria. Como botĂłn de muestra indicar que hoy gestiona, habiendo sustituido a la Universidad de Cornell -precisamente de la que era miembro Carl Sagan-, el famoso Observatorio de Arecibo. El cĂ­rculo siempre se completa.

Deseo dar las gracias a todos los que han hecho posible esta revista. Hemos podido llegar hasta aquĂ­, parafraseando a Newton, porque nos hemos encaramado a hombros de gigantes. En este caso audaces, que supieron ver mĂĄs allĂĄ y cruzaron la frontera.

Como aquellos que han conďŹ ando en un proyecto largamente perseguido y que pretende romper sellos en contextos acadĂŠmicos que resultan, por distintos motivos, demasiado hermĂŠticos. Como todos los que hicieron frente a desafĂ­os enormes impulsados sobre todo por la fuerza de su fe, superando adversidades sobrehumanas.

Pues la autĂŠntica ciencia solo progresa, siempre ha sido asĂ­, cuando estĂĄ en manos de soĂąadores.

Para este fabuloso viaje tenĂ­amos que empezar por lo orĂ­genes, naturalmente. Por el gĂŠnesis. No hay mayor reto para la ciencia que responder a lo que realmente somos. Cuando nos enfrentamos a los enigmas que nos rodean es cuando nos damos cuenta de nuestra pequeĂąez, de lo insigniďŹ cantes que resultamos ante lo absoluto. El universo es impresionante, un espacio-tiempo tan increĂ­blemente inmenso que nuestra mente no puede por menos que conmoverse ante tal enormidad. Y formamos parte de ĂŠl, no lo olvidemos. Es normal, por tanto, que nos preguntemos sobre su origen, conociĂŠndolo nos estaremos conociendo a nosotros mismos. ÂżQuiere algunas respuestas, querido lector? Bienvenido, para empezar solo tiene que pasar esta pĂĄgina‌

Publicidad MERCEDES AYLAGAS Directora comercial VERÓNICA LOURIDO Coordinación publicidad PILAR BARCELÓ EDITA PRISMA PUBLICACIONES 2002, S.L. (GLÀFLR 3ODQHWD $Y 'LDJRQDO � SODQWD 08034 Barcelona Tel.: 93 492 68 73 / Fax: 93 492 66 88 Presidenta LAURA FALCÓ LARA Director General ALBERT TERRADAS CUMALAT Directora de Eventos y Patrocinios MAR�A ACEDO Director de Arte XAVIER MENÉNDEZ Controller GONZà LO MAR�A SUà REZ Distribución PILAR BARCELÓ Responsable Digital LAURA PÉREZ LLORCA Grupo Planeta FRONTERAS DE LA CIENCIA estå editada y publicada por Prisma Publicaciones 2002, S.L., bajo licencia del Sistema Universitario Ana G. 0pQGH] LQF 8QLYHUVLGDG 0HWURSROLWDQD XQD FRUSRUDFLyQ VLQ ÀQHV de lucro con número de seguro social patronal 660-20-1206. FRONTERAS DE LA CIENCIA es una marca registrada de JosÊ Gómez Galån y estå utilizada bajo contrato de licencia gratuito. Copyright @ 2016 Suscripciones suscripción@prismapublicaciones.com Venta de números atrasados (GLÀFLR 3ODQHWD (GLÀFLR 3ODQHWD $Y 'LDJRQDO 2ª planta 08034 -Barcelona Tel.: 93 492 68 73 / Fax: 93 492 66 88 Impresión: Altair Distribución: Logista Publicaciones C/ Electricistas 3 Polígono Industrial Pinares Llanos 28670 Villaviciosa de Odón (Madrid) Tel. 91 616 09 13 Producción PLANETA INNOVACIÓN ARI Depósito Legal: B 179642017 ISSN: 2565-1021 Printed in Spain FRONTERAS DE LA CIENCIA no es responsable de las opiniones y artículos realizados por los colaboradores y publicadas en la presente edición.

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J.GĂłmez GalĂĄn, Fronteras de la Ciencia, 1 (2017) 4-5

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Ciencia Sin Fronteras

ORIOL MITJÀ

Y LA ISLA DEL TESORO CONTRA LA ENFERMEDAD DE PIAN Por primera vez en la historia, la enfermedad de pian puede ser erradicada gracias a la labor perseverante de un joven médico español en una isla recóndita del HY[ Õ[g& {d ]f[gflj ]d j]e]\ag q$ Y`gjY$ \] fgkgljgk \]h]f\] [gfljaZmaj Y km \a^mka f eYkanY& Juan José Sánchez-Oro

P

apúa Nueva Guinea posee una isla del tesoro llamada Lihir. Cuenta con una superficie inferior a la mitad de Ibiza y el cráter de un volcán apagado que alberga oro. Este tentador yacimiento no es ningún secreto. La compañía minera australiana Newcrest lleva explotándolo varios lustros y extraídos más de 280.000 kilogramos del preciado metal. Ante semejante don de la naturaleza, los 18.000 habitantes de Lihir podrían ser ricos, pero no lo son. La distancia que separa la riqueza de la pobreza nunca se ha guiado por escalas físicas y este rincón del Pacífico tampoco es una excepción. Mientras los foráneos sacan oro, la población autóctona se hacina en pequeñas aldeas dispersas y nada higiénicas donde la electricidad y el agua corriente suenan casi a ciencia-ficción.

funesta dolencia marcaba a las criaturas mucho más allá de lo físico, también en lo psicológico. Dejaban de asistir a clase, preferían no salir de casa ni jugar con otros niños por temor a ser una fuente de contagio para ellos. Aislados, retraídos, estigmatizados, sin estudios ni trato con sus amigos, la infección destruía el presente de los pequeños y mutilaba su futuro condenándolos a una pobreza aún más severa. No consistía solo en una enfermedad biológica, era además una enfermedad social. Cuando Oriol preguntó el nombre de aquel mal, recibió por respuesta “pian” y decidió consagrar su carrera a erradicarlo.

Aunque entonces el pian resultaba un completo desconocido para el joven doctor español, constituía un viejo enemigo de la medicina moderna. Provocada por la bacteria Treponema pallidum pertenue, esta infección Pues bien, hasta allí marchó en 2010 el joven Oriol Mitacompaña al ser humano desde hace millones de años. jà, licenciado en Medicina por la Universitat de Barcelona.

Fue tenazmente combatida con inyecciones de penicilina Oriol no perseguía ningún tesoro, más intramuscular a partir de 1952, cuando bien todo lo contrario. Buscaba enfren- “La primera ocasión había más de 50 millones de afectados tarse a ese otro lado menos amable de en que se erradique en 46 países. La acción combinada de la la isla y ponerle remedio. Comenzó a Organización Mundial de la Salud y Unicef atender pacientes en el centro de salud una enfermedad lograron reducir los casos a un 95% en local. Enseguida comprobó que estaba gracias al esfuerzo una década. Pero luego vino la relajación. ejerciendo su profesión en el “paraíso” desinteresado de la Frenado el peligro en sus mayores proporde las enfermedades infecciosas. El ciones, la bacteria continuó haciendo daño ciudadanía” cóctel tropical de calor, humedad y en recónditos puntos de nuestro planeta. lluvias pertinaces caídas sobre aquel Lugares, como dice Oriol, “donde acaban hábitat indigente avivaba la difusión de los caminos”. Lo suficientemente pobres malaria y tuberculosis un día sí y al otro también. y aislados que no despiertan ninguna alarma general ni suscitan preocupación salvo a quienes viven allí. Este es el Oriol se sentía preparado para combatir esas dolencias caso de la diminuta isla de Lihir y de otros sitios disemiy las causas que las generaban. Su reciente diplomatura nados por 13 países de África Occidental, Sudamérica y el en Higiene y Medicina Tropical por London School of Pacífico. Cada año 100.000 personas contraen la enfermeHygiene & Tropical Medicine parecía un aval suficiente dad. La situación, por lo tanto, se antoja perversa. Existe con el que sobrellevar tan titánica tarea cotidiana. Pero, tratamiento contra el pian, aunque administrarlo mediante poco a poco, fijó su atención en algunos niños a los que inyecciones de penicilina requiere de personal especialipasaba consulta. Presentaban sobre la piel unas úlceras zado y resulta tan doloroso para los niños que prefieren muy llamativas y extremadamente dolorosas. En los casos no seguirlo. Por otro lado, la industria farmacéutica no más avanzados, aquellas llagas conseguían perforar el dedica ningún esfuerzo a encontrar un remedio mejor y cartílago, las articulaciones y deformar los huesos. La más llevadero.

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J.J. Sánchez-Oro, Fronteras de la Ciencia, 1 (2017) 6-7

David Fontseca© El problema permanecía así de dramáticamente estancado hasta que Oriol Mitjà hizo un hallazgo revolucionario. Probando y probando, advirtió que un antibiótico habitualmente empleado para curar las infecciones respiratorias también eliminaba el pian. Apenas costaba medio euro y ofrecía la ventaja de ser muy sencillo de administrar. El médico español inició con su equipo los primeros ensayos clínicos. De su propio bolsillo costeó las esperanzadoras pastillas de azitromicina y las administró a 250 niños de la isla. El año 2012, Mitjà publicó los resultados en la revista The Lancet causando un asombro general. En seis meses y tras al ingesta de una sola toma oral del medicamento, el 96% de los chicos enfermos habían sanado. La Organización Mundial de la Salud inmediatamente se hizo eco de tan sensacional descubrimiento y encargó a Oriol una serie de recomendaciones estratégicas para acabar por completo con la enfermedad en 2020. Otros reconocimientos y galardones llegaron poco después. El año 2013, la Fundación Princesa de Girona premió a Mitjà por “su dedicación ejemplar en el campo del tratamiento de enfermedades infecciosas endémicas en países en desarrollo y por el gran impacto internacional de su trabajo orientado a erradicar la enfermedad de Pian del planeta”. Dos años más tarde, con apoyo de TVE, TV3 y la Obra Social “La Caixa”, Noemí Cuní y David Fontseca filmaron el documental Donde acaban los caminos dedicado a la meritoria labor del doctor.

La solución al pian estaba por fin al alcance de la mano. Ya no era cuestión de investigar en busca de una panacea milagrosa, sino pura y simplemente cuestión de dinero para extender masivamente el tratamiento. Así que Oriol se dedicó a tocar todas las puertas posibles

solicitando ayuda económica. Contactó con el Ministerio de Economía de España, el Gobierno de Australia, la Comisión Europea y el Wellcome Trust de Reino Unido. Únicamente el inquilino rico de la isla, la compañía minera Newcrest, mostró cierta disposición a colaborar, comprometiéndose a donar 25.000 euros cada año. En abril de 2017, la farmacéutica brasileña EMS anunció que donará toda la azitromicina que sea necesaria para erradicar la enfermedad en 2020.

En la actualidad, Mitjà y su equipo desempeñan su lucha diaria contra el pian integrados en Instituto de Salud Global de Barcelona (ISGlobal: https://www. isglobal.org), una institución nacida de la cooperación entre la Obra Social “la Caixa”, Hospital Clínic, Parc de Salut MAR, la Universidad de Barcelona y Universitat Pompeu Fabra. ISGlobal acumula a sus espaldas más de 30 años investigando, desarrollando y aplicando fórmulas eficaces para corregir las desigualdades en el estado de salud de las distintas poblaciones del mundo. En el caso del pian, el equipo ha conseguido curar a miles de personas en la isla de Lihir, pero aún queda mucho por hacer. Erradicar la dolencia de la faz del planeta se estima en unos 300 millones de euros. Un coste muy bajo para lograr un hito histórico que tan solo ha ocurrido anteriormente con la eliminación de la viruela. Como manifestó el propio Oriol Mitjà hace unos meses, “a falta de que la comunidad internacional y los países afectados asuman su responsabilidad, tú puedes contribuir a erradicar el pian. Tal vez ésta sea la primera ocasión en la que se erradique una enfermedad gracias al esfuerzo desinteresado de la ciudadanía. De ser así, se trataría de un hecho doblemente histórico, del que podrán estar orgullosas las generaciones futuras”.

J.J. Sánchez-Oro, Fronteras de la Ciencia, 1 (2017) 6-7

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Frontera Visual

NATURALEZA EXTREMA

=f ]kl] hjae]j f e]jg g^j][]egk mf [gfbmflg \] ]kh][lY[mdYj]k ae _]f]k& EYjYnaddYk _]f]jY\Yk hgj hjg[]kgk q ^]f e]fgk fYlmjYd]k$ [mqg lglYd ]k[dYj][aea]flg lg\Yn Y hdYfl]Y mf j]lg Y dY [a]f[aY& 9d_mfgk \] ]klgk ^]f e]fgk fg km[]\]f ]p[dmkanYe]fl] ]f dYk dg[YdarY[agf]k im] `]egk k]d][[agfY\g$ Ymfim] fgk hYj][]f dYk e k j]hj]k]flYlanYk&

PILARES DEL LENA. Yakutia, Siberia.

Enorme cadena (de unos 40 km) compuesta por pilares de 100 metros de alto. Han sido producidos por la altísima amplitud térmica de la zona (de más de 70°C entre invierno y verano) como efecto de los procesos de congelación y descongelación del agua. La acción de las torrenteras provocadas por el deshielo fueron llevando paulatinamente al aislamiento de los pilares (Más información: I. Y., Gogin y M. S. Vdovets, Geoheritage, 6(3) (2014) 173-184).

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TERRAZAS DE AGUA Pamukkale, Turquía.

Se trata de una formación geológica (de 160 m. de alto) originada por movimientos tectónicos y cuyas fuentes termales (que presentan una alta concentración en el agua de bicarbonato de calcio, yeso y piedra caliza) han formado terrazas que asemejan el aspecto de una cascada congelada. Junto a la antigua ciudad helenística de Hierápolis, ya fueron descritas por el arquitecto y escritor romano Vitruvio. (Más información: E. Altunel y P. L. Hancock, Geological Journal, 28(3-4) (1993) 335-346).

GRAN AGUJERO AZUL. Belice, atolón del Arrecife Lighthouse.

Sumidero de 120 m de profundidad ubicado en la laguna del atolón. Forma un sistema de cuevas que fueron inundadas tras el último período glaciar (Más información: E. Gischler, F. S. Anselmetti y E. A. Shinn, Marine Geology, 344 (2013) 155-162.

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ROCAS ESFÉRICAS. Playa Koekohe, Moeraki, Nueva Zelanda.

Gigantescas concreciones septarias (rocas esféricas y con grietas exteriores) producto de un complejo proceso de sedimentación y erosión de varios millones de años, aún discutido y en estudio.

Están compuestas de barro, limo y arcilla, con calcita como cemento (Más información: J. R. Boles, C. A. Landis y P. Dale. Journal of Sedimentary Research, 55(3) (1985) 398-406.

PLAYAS BIOLUMINISCENTES. Puerto Rico, Bahía Mosquito, isla de Vieques.

(IHFWR YLVXDO SURGXFLGR SRU ÀWRSODFWRQ PDULQR ELROXPLQLVFHQWH /D ELROXPLQLVFHQFLD HVWi D~Q VXMHWD D XQ DPSOLR GHEDWH FLHQWtÀFR 0iV LQIRUmación: H. H., Seliger, J. H., Carpenter, M., Loftus, W. H., Biggley, y W. D. McElroy, Limnology and Oceanography, 16(4) (1971) 608-622.

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DOSIER

¿QUÉ EXISTIÓ

BIG

ANTES DEL

BANG? ORÍGENES DEL UNIVERSO 14. Cosmología: Héctor Socas Navarro

“Los orígenes inesperados: Las nuevas teorías”.

26. Antropología: Mónica Cornejo Valle

“De las aguas primordiales a Mátrix: El cosmos como creencia cultural y religiosa”.

36. Neurociencia: Mario Fernández Sánchez

“¿Puede entender nuestra mente los grandes misterios del universo?”.

48. Física Cuántica: Joaquín Cerdá Boluda ´(O SULQFLSLR KRORJUiÀFRµ

58. Filosofía: José Gómez Galán

“En el principio fue… el Tiempo”.

72. Respuestas de la Frontera

Cinco preguntas clave sobre el universo: • • •

Héctor Socas Navarro Francisco Villatoro Edgar Rivera-Valentín

Cosmología

¿Cómo empezó todo? Una pregunta sencilla y muchas posibles respuestas. Cuánto más y mejor conocemos el universo, más teorías y modelos son propuestos para explicar sus orígenes. En la actualidad, el debate cosmológico vive una etapa rica en planteamientos que han de resultar compatibles con las observaciones astrofísicas acumuladas hasta la fecha. En las siguientes páginas repasaremos las características principales del cosmos conocido para intentar desentrañar ese otro cosmos desconocido: el universo que hubo antes y lo que pudiera venir después de él.

LOS ORÍGENES INESPERADOS

COSMO

14

H. Socas Navarro, Fronteras de la Ciencia, 1 (2017) 14-25

Hasta hace unas dĂŠcadas, el recuento de estrellas y galaxias parecĂ­a indicar que la densidad del universo era muy inferior a la densidad crĂ­tica. Sin embargo, esta situaciĂłn ha cambiado radicalmente con el GHVFXEULPLHQWR PDWHULD RVFXUD (VWH JUiĂ€FR UHSUHVHQWD XQD SDUWH GH la estructura del universo como una tela de araĂąa denominada la “red FyVPLFDÂľ GRQGH JUDQGHV Ă€ODPHQWRV GH PDWHULD RVFXUD RFXSDUtDQ HO espacio entre las galaxias a modo de superestructura que las conecta.

Imagen de NASA, ESA y E. Hallman (University of Colorado, Boulder)

DEL UNIVERSO

LOGIA

HĂŠctor Socas Navarro H. Socas Navarro, Fronteras de la Ciencia, 1 (2017) 14-25

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Orígenes inesperados del universo

E

mpecemos por el principio. Hoy en día parece bastante claro que el universo tuvo un origen. No es eterno. También parece bien establecido que, algún día muy lejano, llegará a su final. ¿Cómo empezó? ¿Cómo acabará? ¿Qué había antes? ¿Qué habrá después? ¿Existen otros? Todas estas preguntas, aparentemente tan dispares, están en realidad muy íntimamente ligadas entre sí. Por desgracia no tenemos todas las respuestas, solo algunas y muy parciales. La razón es que nuestras teorías físicas, esas teorías que funcionan tan bien para explicar y predecir todo lo que "La física actual nos rodea, desde las partículas infinitesivive en un estado males hasta las más colosales estructuras cósmicas, se resquebrajan hasta desmorode esquizofrenia narse cuando intentamos aproximarnos al FLHQWtÀFD HQWUH origen del cosmos. Aun así, es muy alendos teorías tador, emocionante incluso, pensar que, por primera vez en la historia, podemos tremendamente abordar el problema del origen de todo sólidas y robustas, desde un punto de vista científico. La a las que hasta cosmología es hoy en día una ciencia de precisión, basada en la observación de la ahora no se les ha encontrado la más distribución de galaxias a gran escala por todo el cosmos, así como en minuciosas PtQLPD ÀVXUD /D mediciones de las propiedades del fondo relatividad general cósmico de microondas. Este fondo es y la física cuántica" una reliquia del Big Bang, una radiación fósil que nos llega de todas partes del cielo y que se originó unos 380.000 años después del Big Bang, cuando el universo aún estaba empezando. En este artículo haremos un repaso de las cosas que hemos ido aprendiendo y de las muchas incertidumbres que todavía nos quedan.

El principio Pero volvamos al principio. La gran mayoría de los científicos aceptan el paradigma de la inflación, según el cual todo el universo observable estaba concentrado hace unos 13.800 millones de años en un espacio tan minúsculo como inconcebiblemente denso y caliente. No sabemos si ese pequeño microuniverso era todo lo que había. No sabemos si existía algo fuera. En realidad no sabemos si existía un “fuera”.

Para entender estas dudas, es importante primero comprender lo que queremos decir al hablar del universo observable.

Existe una distancia a partir de la cual ninguna partícula, ningún objeto ni ninguna señal nos puede haber llegado desde el principio del universo, debido a la restricción que impone el límite de la velocidad de la luz. A esta distancia se la llama el horizonte cosmológico. El universo observable es todo el espacio contenido en este horizonte, que en la actualidad tiene un radio de unos 46.000 millones de añosluz. No podemos saber qué hay más allá de este horizonte.

Es más, puesto que el universo se encuentra en expansión acelerada, el horizonte va disminuyendo y el universo observable se va reduciendo, con lo que, de no cambiar este comportamiento, nunca podremos saber qué hay más allá.

El cosmos podría ser finito o infinito en el espacio. Podría ser mucho más grande que el horizonte cosmológico o podría terminar abruptamente justo detrás. No hay forma de saberlo. Del mismo modo, nunca podremos saber qué había (si es que había algo) fuera del minúsculo espacio del cual surgió el universo observable.

No sabemos cómo se llegó a ese estado de enorme densidad porque no tenemos una teoría que funcione en esas condiciones. La física actual vive en un estado de esquizofre-

EL FIN DEL UNIVERSO DENTRO DEL MODELO ESTÁNDAR Al igual que tuvo un comienzo, el XQLYHUVR WHQGUi XQ ÀQ < HVH GHVWLQR ÀQDO GHSHQGHUi HQ JUDQ PHGLGD GHO comportamiento de la energía oscura.

Dentro del modelo estándar (o con pequeñas variaciones) se han considerado las siguientes posibilidades.

• Big Crunch: Si la densidad del universo fuera superior a la densidad crítica, la gravedad terminará por dominar. Irá frenando la expansión hasta detenerla y, posteriormente, hacer que las galaxias caigan nuevamente unas sobre otras en un colapso cósmico que daría lugar a una nueva singularidad, similar al Big Bang original. Esta situación daría lugar a un nuevo comienzo y, por tanto, un ciclo eterno de creación-destrucción en singularidades sucesivas (ciclo Big Bang-Big Crunch). Este modelo recibió considerable atención durante la segunda mitad del siglo XX, ya que la idea de un ciclo cósmico eterno es agradable desde un punto de vista

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H. Socas Navarro, Fronteras de la Ciencia, 1 (2017) 14-25

ÀORVyÀFR QRV HYLWD HQIUHQWDUQRV D OD LQTXLHWDQWH SHUVSHFWLYD GH XQ ÀQ GH toda la existencia) y además resuelve, o más bien esquiva, preguntas difíciles sobre las condiciones iniciales: ¿Qué había antes? ¿Por qué el universo es como es y no de cualquier otra forma posible? La respuesta en un universo FtFOLFR LQÀQLWR HV TXH HVDV FRQGLFLRnes pueden ir cambiando y en este momento nos encontramos con estas en particular. Sin embargo, con las observaciones tan detalladas que hemos venido obteniendo en los primeros años del siglo XXI, tanto del fondo de microondas como de la expansión del universo, este modelo parece estar casi descartado a día de hoy. A no ser, claro está, que el universo nos vuelva a sorprender con un cambio de comportamiento.

• Muerte fría: La segunda ley de la termodinámica nos lleva a una inexorable conclusión. Como sistema aislado

que es, el universo va aumentando continuamente la entropía hasta que, en algún momento, llegue a su máximo. La entropía es una cantidad que, grosso modo, podemos considerar que nos mide el estado de desorden macroscópico de un sistema.

Cualquier proceso, cualquier cambio, que tenga lugar en cualquier lugar, acarrea indefectiblemente un aumento de la entropía total. Uno puede reducir a voluntad esa desorden en un determinado sitio, pero para hacerlo necesita consumir energía y aumentar el desorden en algún otro punto, de manera que la entropía total del universo siempre va a aumentar. En el escenario de la muerte fría, el universo se expande y se enfría cada vez más, las estrellas agotan su combustible y mueren. Se forman nuevas estrellas, pero estas también agotan su combustible. El medio interestelar es cada vez más pobre en hidrógeno y cada vez hay más hierro, elemento del que ya

nia cientĂ­ďŹ ca entre dos teorĂ­as tremendamente sĂłlidas y robustas, a las que hasta ahora no se les ha encontrado la mĂĄs mĂ­nima ďŹ sura. Son la relatividad general y la fĂ­sica cuĂĄntica.

El problema es que estas dos teorĂ­as son incompatibles entre sĂ­ y aĂşn no se ha encontrado la forma de hacerlas coexistir.

La primera nos describe el comportamiento del espacio y el tiempo. Es una teorĂ­a de la gravedad, interpretada como una deformaciĂłn del espacio-tiempo producida por la presencia de masa y energĂ­a. La segunda nos describe la materia, la formaciĂłn de partĂ­culas elementales y sus interacciones. Por fortuna, para casi cualquier propĂłsito prĂĄctico, es suďŹ ciente considerar una sola de estas teorĂ­as y olvidarnos de la otra.

Para estudiar el universo a gran escala, los efectos cuĂĄnticos son irrelevantes y utilizamos la relatividad. Para entender la materia a nivel microscĂłpico, no nos importa la curvatura del espacio-tiempo y usamos la cuĂĄntica. Por desgracia, ese instante inicial del Big Bang es justamente el caso paradigmĂĄtico en el que las dos teorĂ­as son importantes.

Los fĂ­sicos teĂłricos se devanan los sesos intentando encontrar la ansiada teorĂ­a del todo, que pueda juntar estas dos grandes teorĂ­as para lograr una descripciĂłn cuĂĄntica de la gravedad. El esfuerzo mĂĄs desarrollado en la actualidad es la llamada â&#x20AC;&#x153;teorĂ­a de cuerdasâ&#x20AC;?[1], que postula un espacio-tiempo de 11 dimensiones, de las cuales solo podemos percibir 4. Pero la teorĂ­a de cuerdas, al igual que sus competidoras como la gravedad de bucles cuĂĄnticos, se encuentra todavĂ­a en construcciĂłn y de momento no nos aporta soluciones al problema del Big Bang. /D LQĂ DFLyQ Sea como fuere, la teorĂ­a de la inďŹ&#x201A;aciĂłn nos dice que el

QR VH SXHGH H[WUDHU HQHUJtD QL SRU Ă&#x20AC;siĂłn ni por fusiĂłn. Finalmente, las Ăşltimas estrellas se apagan. La materia acaba colapsando en forma de agujeros negros, mĂĄximos locales de entropĂ­a. $O Ă&#x20AC;QDO VROR TXHGDQ DJXMHURV QHJURV vagando por un espacio oscuro, frĂ­o y vacĂ­o. Dentro del modelo estĂĄndar actual, este serĂ­a el destino mĂĄs plausible para el universo. Personalmente, me SDUHFH HO Ă&#x20AC;QDO PiV IUXVWUDQWH GH WRGRV Es una muerte por aburrimiento. â&#x20AC;˘ EnergĂ­a fantasma y Big Rip: Hemos dicho que las observaciones son compatibles con que la energĂ­a oscura sea una constante cosmolĂłgica. Sin embargo, es posible que no sea constante y que pueda exhibir variaciones VXĂ&#x20AC;FLHQWHPHQWH SHTXHxDV FRPR SDUD que no las podamos observar. A estas formas de energĂ­a oscura, con variaciones en el espacio o en el tiempo, se las denomina campos de quintaesencia. Un caso particularmente intere-

El concepto de multiverso ha sido una sospecha latente desde TXH VH FRPHQ]y D SODQWHDU HO SUREOHPD GHO DMXVWH Ă&#x20AC;QR

sante es el que se denomina energĂ­a fantasma, en el que la energĂ­a oscura se convierte en una fuerza irresistible que termina por destruir el universo. En este caso, que puede ser muy cercano al de la constante cosmolĂłgica, el espacio se expande aceleradamente hasta producir una singularidad inversa a la del Big Bang, que consiste en DOFDQ]DU XQ WDPDxR LQĂ&#x20AC;QLWR HQ XQ WLHPSR Ă&#x20AC;QLWR $ PHGLGD TXH HO FRVPRV VH acerca al instante de la singularidad, el espacio crece mĂĄs rĂĄpido entre los objetos de lo que las fuerzas fundamentales los pueden mantener unidos.

Primero, se disgregan las estrellas de las galaxias, luego los planetas se separan de las estrellas. MĂĄs adelante, las fuerzas moleculares son superadas por la expansiĂłn cĂłsmica, donde los planetas se despedazan y las molĂŠculas se deshacen hasta quedar reducidas a ĂĄtomos. Lo mismo ocurre con las estrellas. Finalmente, los propios ĂĄtomos se rompen en nĂşcleos y electrones

sueltos hasta que, poco antes de la singularidad, las partĂ­culas subatĂłmicas tambiĂŠn se rompen en sus componenWHV IXQGDPHQWDOHV 8Q Ă&#x20AC;QDO GUDPiWLFR y espectacular, sin duda digno de un universo tan rico y complejo como el nuestro. Personalmente, lo encuentro HO Ă&#x20AC;QDO PiV DWUDFWLYR 3XHVWRV D WHQHU XQ Ă&#x20AC;QDO GH WRGDV ODV FRVDV TXH VHD D lo grande.

(O GHVWLQR Ă&#x20AC;QDO GHO XQLYHUVR GHSHQGH en gran medida de cuĂĄl sea la naturaleza exacta de la energĂ­a oscura.

Nuestro conocimiento actual sobre este ingrediente misterioso y fundamental de la cosmologĂ­a es aĂşn muy limitado.

Sin embargo, por primera vez estamos en condiciones de hacer medidas y observaciones que nos ayuden a determinar mejor sus propiedades. Es posible que a lo largo de nuestra vida seamos FDSDFHV GH SUHGHFLU FLHQWtĂ&#x20AC;FDPHQWH FyPR VHUi HO Ă&#x20AC;Q GH ORV WLHPSRV (V XQ pensamiento escalofriante.

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"Pareciera que Einstein tenía razón hasta cuando se equivocaba porque la constante cosmológica, ‘el mayor error de su vida’, ha sido recuperada para los modelos cosmológicos más recientes" 18

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universo comenzó sufriendo una expansión inimaginablemente fuerte, acelerando exponencialmente. Este proceso duró una fracción de segundo tan pequeña que es imposible de concebir. Duró aproximadamente 10-33 segundos (0,0…-treintaydós ceros-..1). En este tiempo tan breve, el universo observable pasó de ser más pequeño que un átomo a tener el tamaño de un melón. A partir de ahí continuó con una expansión normal. No sabemos qué provocó la inflación. Se postula la existencia de un campo, el inflatón, que hasta ahora no ha sido observado y que la inflación estaría asociada a la unificación de las fuerzas fundamentales de la naturaleza. Pero los detalles de cómo y por qué ocurrió constituyen aún un misterio [2].

Después de la misteriosa inflación, el universo se expande y se enfría siguiendo, ahora sí, las leyes de la física conocida. Se forman las partículas (y antipartículas) elementales y los núcleos atómicos. Hasta ese momento, la luz está atrapada. Los fotones (las partículas de la luz) no pueden recorrer mucha distancia, ya que continuamente van topándose y rebotando con los electrones. Durante 380.000 años el universo es opaco, hasta que, al llegar a esa edad, se enfría lo suficiente como para que se formen los átomos. Los núcleos se juntan con los electrones formando átomos de hidrógeno (en un 90%), helio (un 10%) y algunos restos de otros elementos.

En ese momento ya no quedan electrones libres, la luz puede por fin moverse libremente y el universo se vuelve transparente.

El fondo cósmico de microondas Este instante de tiempo, a los 380.000 años del Big Bang, es fundamental para la cosmología porque aquí se forma el fondo cósmico de microondas, nuestra herramienta más potente para explorar estas fases iniciales del cosmos. En aquel momento el universo tenía una densidad de energía promedio equivalente a unos 3.000 grados centígrados, asimilándolo a lo que en física se conoce como un cuerpo negro, y estaba inundado por una luz rojiza. Debido a la expansión que ha tenido lugar desde aquel momento hasta ahora, la densidad de energía ha ido disminuyendo y esa temperatura característica se ha reducido desde los 3.000 grados hasta los actuales 3 por encima del cero absoluto (unos 270 centígrados bajo cero). Aquella luz rojiza que inundaba el cosmos al principio, también ha ido perdiendo energía con la expansión del espacio, desplazando su longitud de onda hasta el rango de las microondas. Esta

radiación remanente que llena todo el universo es la que hoy en día forma el fondo cósmico de microondas, una débil emisión que nos llega de todas partes del cielo de forma homogénea e isótropa (o casi).

A lo largo de todo este tiempo el universo se expandió, enfriándose. El colapso gravitatorio hizo que se formaran estructuras. De una sopa casi completamente homogénea, la gravedad fue amplificando las minúsculas variaciones de densidad, de forma que allí donde era ligeramente más alta que en su entorno, la atracción gravitatoria hacía crecer la sobredensidad a costa de atraer el material circundante. De este modo se formaron las estrellas, las galaxias, los cúmulos y los supercúmulos, y hasta los filamentos cósmicos que componen esa compleja red que a veces llamamos la telaraña cósmica.

Georges Lemaître, un sacerdote católico, físico y matemático llegó a la entonces sorprendente conclusión de que el universo no podía ser eterno e inmutable.

Albert Einstein inicialmente repudió esta idea y ambos físicos mantuvieron un apasionante debate fundamental para la historia de la cosmología.

El fondo cósmico de microondas nos muestra un mapa de cómo era el universo hace 13.800 millones de años. De su observación detallada hemos aprendido muchas propiedades importantes. Por ejemplo, el universo era sorprendentemente homogéneo. Sabíamos que debía serlo en gran medida porque el cosmos a gran escala es homogéneo e isótropo (a esta propiedad se la conoce como el principio cosmológico). Sin embargo, necesitamos que exista también un pequeño nivel de rugosidad o irregularidad en el universo primitivo, unas pequeñas fluctuaciones en sus propiedades, para que sirvan como núcleos de condensación en los que el colapso gravitatorio forme las estructuras que observamos hoy en día. Antes de detectar las fluctuaciones, se pensaba que estas debían encontrarse aproximadamente al nivel del 1%. Sin embargo, a medida que mejorábamos la precisión de nuestras medidas del fondo cósmico, las ansiadas fluctuaciones no aparecían. Tuvimos que llegar a precisiones del 0.01% con observatorios espaciales como WMAP [3] para poder observar con claridad y mapear estas fluctuaciones.

Las pequeñísimas irregularidades que vemos en el fondo cósmico son las semillas de todo lo que se formó después. A partir de ellas, el colapso gravitatorio generó galaxias, estrellas, planetas y gente. Estas semillas provienen de pequeñísimas fluctuaciones cuánticas aleatorias presentes cuando el universo era aún extremadamente pequeño. De una manera muy profunda, se podría decir que todo lo que existe es fruto del más puro azar cuántico.

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Orígenes inesperados del universo

La geometría del espacio Después de la inflación, el universo continúa expandiéndose, pero ahora ya sin aceleración. La teoría de la relatividad general nos dice que es el propio entramado del espacio el que se expande. La distancia entre dos galaxias muy alejadas va creciendo como si continuamente se estuviera generando espacio nuevo entre ellas. Los fotones que se mueven por el espacio en expansión van perdiendo energía. Su velocidad sigue siendo la misma, puesto que la velocidad de la luz no varía, pero su longitud de onda aumenta, su frecuencia de vibración disminuye y su energía se enfría. En astrofísica se habla de corrimiento al rojo. En 1929, Edwin Hubble descubrió que las galaxias distantes presentaban un corrimiento al rojo, mayor cuanto más distantes fueran. A esta relación entre distancia y corrimiento se conoce como ley de Hubble y fue la primera evidencia observacional de que el universo se está expandiendo.

En realidad, la expansión ya había sido predicha dos años antes por Georges Lemaître, un sacerdote católico que además era físico y matemático. Lemaître había estudiado las ecuaciones del campo gravitatorio de Albert Einstein, llegando a la entonces sorprendente conclusión de que el universo no podía ser eterno e inmutable, como se pensaba hasta la fecha, sino que debió de haber tenido un comienzo en el tiempo. Einstein inicialmente repudió esta idea y ambos físicos mantuvieron un apasionante debate que acabó siendo de gran importancia en el desarrollo histórico de la cosmología.

trazamos un triángulo entre tres puntos de la superficie y medimos los ángulos cerca de cada vértice, veremos que suman más de 180 grados. Lo contrario es cierto para una superficie con curvatura negativa.

Si viviéramos en un espacio con curvatura y trazamos un triángulo entre nosotros y otras dos galaxias distantes, veríamos que estos ángulos no suman 180 grados.

Asimismo, si lanzamos dos rayos de luz y los hacemos recorrer distancias cosmológicas siguiendo líneas completamente rectas, irían gradualmente acercándose o alejándose, dependiendo de si la curvatura es positiva o negativa.

El fondo cósmico de microondas nos

Hasta hace unas décadas, el muestra un mapa de cómo era el universo hace 13.800 millones de años. recuento de estrellas y galaxias Las pequeñísimas parecía indicar que la densidad irregularidades del universo era muy inferior a la densidad crítica. Sin que vemos en el embargo, esta situación ha cambiado radicalmente en fondo cósmico de radiaciones los últimos tiempos, con descubrimientos sorprendentes son las semillas como que la mayor parte de la materia está en una forma de todo lo aún desconocida que denominamos materia oscura. La que se formó interpretación del fondo cósmico de microondas nos después. Imagen efectuada por la revela que el universo posee, con tanta precisión como sonda WMAP de podemos medir, exactamente la densidad crítica necesaria la NASA con la para hacerlo plano. Esto no ocurre por casualidad. Es una anisotropía de la temperatura del consecuencia directa de la inflación.

La idea de la expansión del universo no sufrió muchos más cambios durante casi un siglo. Se pensaba que la gravedad iría, poco a poco, frenando ese ritmo de expansión a medida que las galaxias tiraban unas de otras. La duda era si existía suficiente materia como La energía oscura para que al final la gravedad se impuy el “mayor error” de Einstein “La energía oscura siera, detuviera la expansión e hiciera al universo colapsar de nuevo sobre sí mis- es muy débil, para lo En 1998, dos grupos de investigación mo en un Big Crunch, dando lugar a un que esperaríamos… independientes se topan con un sorprenciclo infinito de Big Bang-Big Crunch. dente hallazgo [4]. El universo ha estado y aun así, domina la Esta incertidumbre no solo se relaciona acelerando desde hace 5.000 millones de dinámica actual del años. Tan inesperado fue este descubricon el futuro del universo sino también con la geometría actual del espacio. Si miento que inicialmente no se atrevieron universo” la densidad fuera superior a la densidad a publicarlo, buscando algún posible crítica (la necesaria para que algún día error en el estudio, hasta que cada grupo se detenga la expansión y el universo colapse), entonces conoció los resultados del otro. Se encontraban analizanel espacio tiene curvatura y es cerrado. Decimos que tiene do la luz de supernovas tipo Ia, titánicas explosiones de curvatura positiva. Si, por el contrario, la densidad fuera estrellas tan brillantes que pueden verse hasta en las gainferior a la crítica, entonces sería abierto, también curvo y laxias más remotas. La luminosidad intrínseca con la cual con curvatura negativa. Por último, si tuviera exactamente explotan estas estrellas es bien conocida, por lo que puede la densidad crítica, entonces el espacio sería plano. Para establecerse una escala muy precisa para medir distancias entender las implicaciones de estos tres casos diferentes, a estas galaxias tan distantes. Al analizar estas supernovas, restemos una dimensión al problema y consideremos una las distancias obtenidas indicaban, sin género de dudas, superficie. En una superficie plana, la geometría es intuitique el universo estaba acelerando su expansión. En 2011 va: la distancia más corta entre dos puntos es la recta; dos recibieron el Premio Nobel de Física por estos estudios. líneas paralelas no se intersectan nunca y, si dibujamos un triángulo, sus ángulos suman 180 grados. Si ahora imagiLa interpretación de la expansión acelerada no es sencinamos la superficie de una esfera, es decir, una superficie lla. Los físicos postulan que el espacio está siendo estirado cerrada de curvatura positiva, veremos que exhibe algunas por una forma de energía del vacío, aún no descubierta, a diferencias: la línea más corta entre dos puntos será una la que denominan energía oscura. Su densidad es extremageodésica; dos líneas que parten siendo paralelas acabadamente baja. Se estima que habría una cienmillonésima rán por intersectarse en dos puntos de la superficie y, si de ergio en cada centímetro cúbico de espacio vacío. Se

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fondo cósmico de radiaciones.

trata de densidades de energía tan minúsculas que no hay esperanza de que podamos medirla en el laboratorio o que tenga ningún tipo de efecto sobre nuestra vida cotidiana.

Solamente la podemos apreciar por su efecto acumulado, a lo largo de las enormes distancias cosmológicas que separan las galaxias.

MULTIVERSO Y FORMA CALABI-YAU

Las ecuaciones del campo gravitatorio de Albert Einstein son incompatibles con un universo estático, que era la idea dominante en su época. Para reconciliar sus ecuaciones con esta idea, Einstein introdujo en 1917 un término adicional a sus ecuaciones: la constante cosmológica. Este término tiene una forma extraordinariamente simple y ejerce un efecto que se opone a la gravedad, una especie de presión del espacio que podría contrarrestar a la gravedad. El término cosmológico no salía de forma natural de la teoría. Fue puesto explícitamente para ejercer este efecto “antigravitatorio”. Einstein eligió una constante porque era la forma más simple de hacerlo. Sin embargo, unos años más tarde quedó demostrada observacionalmente la expansión del universo, acabando con el prejuicio dominante del cosmos estático. Como buen científico, Einstein aceptó las nuevas evidencias y desechó el paradigma estático, y con él la constante cosmológica.

Según algunos historiadores, llegaría a decir más tarde que introducirla había sido “el mayor error de su vida”.

Y sin embargo, la expansión acelerada del universo que se descubrió en 1998 nos ha hecho recuperar la constante cosmológica. De hecho, todas las observaciones que se han realizado hasta la fecha son perfectamente consistentes con que sea una constante, exactamente como en la formulación original. Es tan importante que el modelo estándar actual, sobre el que trabajan la gran mayoría de cosmólogos, se llama ΛCDM, donde Λ es el símbolo de la constante cosmológica y CDM son las siglas en inglés de materia oscura fría, otro de los ingredientes fundamentales del modelo. Pareciera que Einstein tenía razón hasta cuando se equivocaba.

Según la teoría de cuerdas, nuestro universo observable es una pequeña parte de un espacio más grande que tiene más dimensiones que las tres que vemos directamente. Las otras dimensiones pueden ser de tamaño microscópico y estar plegadas en una forma conocida como variedad Calabi-Yau. Nuestro universo observable podría estar en una membrana, o simplemente en una "brana", acomodada en el extremo de lo que los físicos llaman "Garganta" o bajo una forma plegada como el asa de una taza de té.

En teoría cuántica de campos, se puede asociar la energía oscura con las fluctuaciones cuánticas del vacío.

Paradójicamente, los cálculos que se han hecho sobre la densidad de energía que tendría el vacío cuántico arrojan una cifra que es superior en ¡120 órdenes de magnitud!

Es decir, el cálculo de la energía del vacío es 10120 (¡un uno seguido de 120 ceros!) la que observamos como energía oscura. Esta es la mayor discrepancia jamás obtenida entre teoría y observación en toda la historia de la Física [5]. Se la conoce como el problema de la constante cosmológica.

Parece haber algo muy fundamental que todavía no entendemos sobre las propiedades del espacio vacío. La energía oscura es extremadamente débil, para lo que esperaríamos… y aun así, domina la dinámica actual del universo.

Multiverso y principio antrópico Uno de los problemas fundamentales a los que se enfrenta la cosmología es el del ajuste fino. Para que el universo exista como es hoy y para que haya podido formar galaxias, planetas y seres vivos que leen artículos, las leyes físicas tienen que ser muy específicas. Un ejemplo que se ha debatido desde hace décadas es el de las constantes H. Socas Navarro, Fronteras de la Ciencia, 1 (2017) 14-25

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Orígenes inesperados del universo

universales. Según los proponentes del problema del ajuste fino, si las constantes de la naturaleza (por ejemplo la constante de la gravedad o la de la estructura fina) fueran ligeramente diferentes, no podría existir la vida.

Sin embargo, no todos los científicos están de acuerdo con esta afirmación. Para otros, un cambio en las constantes físicas daría lugar a un universo completamente diferente al nuestro donde no habría galaxias, estrellas y planetas, pero quizás sí otras formas de generar y mantener formas de vida, que estarían entonces preguntándose por qué su universo tiene exactamente esas propiedades y no otras.

En cualquier caso, se acepte o no la premisa del ajuste fino, siempre queda la pregunta filosófica de por qué precisamente ese valor y no cualquier otro.

El problema del ajuste fino se ha visto agravado severamente por la irrupción en escena de la energía oscura. En este caso sí hay mucho más consenso entre los científicos en cuanto a que parece tener un valor muy peculiar y difícil de explicar. Según Leonard Susskind, “el gran misterio no es por qué existe la energía oscura. El gran misterio es por qué hay tan poca [...] El hecho es que estamos al filo de la navaja de la existencia, si la energía oscura fuera mucho mayor no estaríamos aquí” [6].

El debate sobre ajuste fino no es nuevo. Cuando la Tierra era “el Mundo”, también resultaba enigmático que reuniera justamente las condiciones idóneas para que pudiéramos vivir en ella. Hoy sabemos que la respuesta a este interrogante viene dada por el enorme número de planetas que pueblan el cosmos y la aplicación del principio antrópico. ¿Podemos seguir esta analogía y postular que existe un gran número de universos con diferentes leyes físicas?

El concepto de multiverso ha sido una sospecha latente desde que se comenzó a plantear el problema del ajuste fino. Pero la sombra de esta sospecha se ha acrecentado en los últimos años debido a ciertos desarrollos en teoría de cuerdas que pueden interpretarse como indicios de esta hipótesis. En estas teorías existen 4 dimensiones (tres espaciales y una temporal), que son las que percibimos normalmente, pero además existirían también un número adicional de dimensiones (típicamente 7) que no podemos percibir porque están “compactificadas” en escalas extremadamente pequeñas, inaccesibles a nuestra observación. Para entender el concepto de estas “dimensiones extra” enrolladas a pequeña escala, imaginemos un cable del tendido eléctrico. En la dirección a lo largo del cable puede tener kilómetros de longitud. Sin embargo, su sección es del orden de apenas un centímetro. Un pájaro que estuviera posado en el cable y quisiera moverse por él, solo podría hacerlo en una dirección. Vería una dimensión macroscópica. Sin embargo, una pulga sobre el cable vería que tiene dos dimensiones. Habría una dimensión muy larga, por la que podría moverse durante kilómetros, y una dimensión cortita, alrededor del cable. Si la pulga camina por la dimensión pequeña, se encuentra con que rápidamente vuelve a llegar al punto de partida.

Si generalizamos el ejemplo del cable a un mundo con 4 dimensiones grandes y 7 pequeñas, nos encontramos con que hay muchas formas diferentes en las que se pueden “enrollar” (compactificar, se dice en la jerga) las dimensio-

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nes pequeñas. A estas formas se las denomina variedades de Calabi-Yau y cada una da lugar a un universo diferente, con diferentes propiedades del vacío cuántico y, en última instancia, diferentes leyes de la naturaleza. Se estima que pueden existir hasta 10500 configuraciones posibles de las dimensiones en teoría de cuerdas, que es un número tan descomunalmente gigantesco (imaginemos un 1 con 500 ceros detrás), que es lo más parecido al infinito que vamos a encontrar en la vida. A toda esta colección de posibles configuraciones se la llama landscape (paisaje, en español) y muchos científicos consideran que representa diferentes universos con existencia propia. En este caso, el principio antrópico nos daría la respuesta al problema del ajuste fino. Vivimos en este universo, de infinitos posibles, porque tiene las condiciones adecuadas para que puedan existir criaturas inteligentes que se pregunten por qué las condiciones son las que son, igual que vivimos en un planeta de muchísimos posibles que reúne las condiciones justas para la vida.

Una variante interesante de multiverso es la cosmología top-down (de arriba a abajo) propuesta recientemente por Stephen Hawking y Thomas Hertong, en la cual el universo comienza con una superposición cuántica de todos los posibles estados iniciales. Esta idea plantea una solución conceptualmente similar a los problemas de condiciones iniciales y ajuste fino, aunque en este caso el equivalente a otros universos serían estados cuánticos superpuestos [7].

No existe evidencia empírica de la hipótesis de multiverso. En algunas teorías el multiverso sería imposible de demostrar o falsear, por lo que no se podrían considerar teorías científicas. Otras teorías sí producen predicciones accesibles al empirismo. Por ejemplo, algunos investigadores han propuesto que la gran mancha fría presente en el fondo de microondas podría ser el resultado de una interacción entre nuestro universo y otro durante una fase temprana de su evolución. Sin embargo, la opinión mayoritaria entre los cosmólogos es que se trata de una simple fluctuación estadística.

Cosmologías alternativas En este artículo hemos discutido fundamentalmente el modelo estándar de la cosmología que es el aceptado mayoritariamente por la comunidad astrofísica como el más plausible.

Sin embargo, existen también otras teorías y modelos alternativos que no han sido descartados por las observaciones.

Muchas de estas alternativas persiguen la idea de un universo cíclico y eterno. Aparte de que pueda ser más o menos agradable filosóficamente, el concepto de universo eterno resuelve los problemas de las condiciones iniciales (¿por qué el universo es como es y no de otra forma?) y también el del ajuste fino. En estos modelos, cada ciclo tendría sus propias condiciones. Por otra parte, el universo eterno tiene que lidiar con el problema del máximo de entropía. Si la entropía siempre tiende a aumentar y el universo ha existido desde siempre, entonces tendría que haber alcanzado un estado máximamente entrópico en el cual ningún proceso es ya posible. Veamos algunos ejemplos de cosmologías alternativas.

• Universo Fénix: El término de universo Fénix fue inicialmente acuñado por Georges Lemaître para referirse

UNIVERSO FÉNIX: ESCENARIO EKPYROTICO Nuestro universo sería un mundo-brana o membrana multidimensional y estaría interactuando con otro mundo-brana, entendible como otro universo. El Big-Bang correspondería a la colisión de nuestro brana con el otro colindante, iniciando así un proceso de expansión y contracción que se iría repitiendo cíclicamente.

A su vez, cada galaxia seguiría su propio camino en forma de reloj de arena a través del espaciotiempo.

Los mundos-brana rebotarían. Empezarían a expandirse. La materia se agruparía en estructuras como los cúmulos de galaxias

La gravedad se puede propagar por la quinta dimensión y hace que los dos universos estén en interacción gravitatoria mutua. El otro universo estaría fuera de nuestro alcance, no podemos verlo ni tocarlo, pero sí sentir su gravedad.

Cuando los mundos-brana colisionen, convertirían su energía cinética en materia y radiación. Esta colisión sería el Big Bang.

Conforme los mundos-brana se separan, la fuerza atractiva entre ellos los va ralentizando. La materia se diluye.

Los dos universos detienen su movimiento de separación y comienzan a aproximarse otra vez, propiciando un nuevo ciclo.

a un ciclo eterno de Big Bang-Big Crunch. Hoy en día pensamos que este no es el caso, ya que el universo no parece destinado a acabar en un Big Crunch. Sin embargo, otra variante más sofisticada de este ciclo fue propuesta por Steinhardt y Turok. En este modelo emplean conceptos de teoría de cuerdas y múltiples universos que viven en un espacio macroscópico de 5 dimensiones (4 espaciales y 1 temporal). Nuestro universo sería un mundo-brana (en teoría de cuerdas, un subespacio de dimensión más restringida donde existen las partículas y las fuerzas que observamos) y estaría interactuando con otro mundo-brana, que podemos ver como otro universo. La gravedad se puede propagar

por la quinta dimensión y hace que los dos universos estén en interacción gravitatoria mutua. Para nosotros, el otro universo estaría fuera de nuestro alcance, no podemos verlo ni tocarlo, pero sí sentir su gravedad. En este escenario, los dos universos estarían chocando y rebotando periódicamente. La gravedad actúa como un “resorte” (en palabras de los propios autores) que los une, los hace chocar y luego rebotan, separándose de nuevo. Este ciclo se repetiría periódicamente durante toda la eternidad. Cada vez que los universos chocan se produce un Big Bang. Lo interesante es que este modelo elimina la necesidad de una inflación, por lo que los autores consideran que es una alternativa a la cosH. Socas Navarro, Fronteras de la Ciencia, 1 (2017) 14-25

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La expansión del universo del Big Bang a nuestros días.

Imagen NASA, Ryan Kaldari, Luis Fernández García.

mología actual. En su lugar, proponen que la fase ekpirótica del ciclo Fénix da lugar a las condiciones planas y homogéneas que observamos en el inicio del universo [8].

la fase actual de la vida del universo, nos encontramos en una etapa de expansión acelerada que comenzó hace 5.000 millones de años. Penrose se dio cuenta de que estas dos fases, la inflación y la etapa actual, son for• Cosmología Cíclica Conforme: Esta teoría fue malmente iguales desde el punto de vista matemático, propuesta por Roger Penrose y considera un escenario salvo por un factor de escala. Las escalas son diferentes porque la inflación duró una minúscula fracción de muy original. El resto de modelos cíclicos parten de un segundo mientras que la etapa actual lleva miles de pequeño punto que da lugar al Big Bang, se expande millones de años. En cuanto a tamaños, la inflación se hasta el tamaño actual, y luego de alguna forma se tiene que volver a contraer para hacerse de nuevo pequeño y produce en un espacio inferior al de un átomo mienreiniciar el ciclo. Penrose sugiere otra posibilidad [9]. tras que el universo actual mide miles de millones de años-luz. La audaz propuesta de Penrose es que estos No existe una fase de contracción. El final de cada ciclo cambios de escalas son irrelevantes. Cada es equivalente al principio salvo por ciclo termina con una expansión aceleun factor de escala, de ahí el adje“No existe evidencia rada como la que vivimos actualmente, tivo conforme en el nombre de este empírica de la modelo, un concepto matemático que que dará lugar a un universo mucho más hace referencia a la invariancia de grande y mucho más lento que el antehipótesis de rior. En ese modelo, somos ahora mismo escala. Para entender esta cosmolomultiverso” gía, consideremos el hecho de que, el Big Bang (la inflación) de un nuevo universo que será mucho más grande y según el modelo estándar, el universo comienza con una etapa de inflación, caracterizada por mucho más lento que el actual. Un átomo de ese nuevo una expansión acelerada. Consideremos ahora que, en ciclo será más grande que todo nuestro universo y

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geneización de las condiciones iniciales. En estas teorías, no se necesitaría la inflación para explicar las propiedades iniciales del universo.

Estas que hemos discutido son solo algunas de las propuestas alternativas más en boga, pero existen muchas más. Unas más radicales, otras más convencionales. En los próximos años esperamos contar con nuevas observaciones que permitan discriminar entre diferentes modelos y, especialmente, confirmar o refutar predicciones de la inflación. De particular interés es la búsqueda de los modos B de las ondas gravitacionales primordiales en el fondo cósmico de microondas. Los avances hacia una teoría del todo serán fundamentales para poder comprender mejor cómo y por qué comenzó el universo, o si existen otros.

Somos una generación afortunada. Por primera vez en la historia de la humanidad, las preguntas más profundas sobre la creación, el origen y el destino final de toda la existencia, tienen cabida en el ámbito de la ciencia.

Referencias

estos miles de millones de años son equivalentes a una pequeñísima fracción de segundo. Penrose afirma que su teoría es verificable empíricamente, ya que las ondas gravitacionales de grandes cataclismos cósmicos de un ciclo podrían propagarse al siguiente, dejando un patrón característico de anillos concéntricos en el fondo cósmico de microondas.

• Cosmologías VLS: Otras alternativas que se han propuesto al paradigma de la inflación son una serie de familias de teorías que consideran que la velocidad de la luz puede haber variado a lo largo de la historia del universo.

Las siglas VLS hacen referencia a “velocidad de la luz variable” en inglés (variable light speed). La idea subyacente no es nueva, el propio Einstein trabajó con este concepto.

Históricamente han sido importantes los trabajos de Petit en 1988, Moffat en 1993 y, más recientemente, Albrecht y Magueijo en 1999 [10]. En estos trabajos, la velocidad de la luz no es una constante universal sino un campo escalar. En particular, era mucho mayor al principio del universo, tanto como 60 órdenes de magnitud más rápida, permitiendo el contacto causal que dio lugar a la homo-

[1] Becker, M. Becker, and J. H. Schwarz, .

String Theory and M-Theory: A Modern Introduction.

Cambridge University Press, Cambridge, 2007 [2] S. Tsujikawa, (28 Apr 2003). arXiv:hep-ph/0304257 [3] C. L.Bennett et al., Astrophysical Journal Supplement, 208 (2) (2013) 20.

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[4]Riess, A.; et al.,The Astronomical Journal, 116 (3) (September 1998), 1009–1038 S. Perlmutter et al., The Astrophysical Journal, 517 (2) (June 1999) 565–586 [5] S. Carroll, Living Reviews in Relativity, 4 (2001) [6] A. Ananthaswamy, “Is the Universe Fine-Tuned for Life?”. Public Broadcasting Service (PBS). http://www. pbs.org/wgbh/nova/blogs/physics/2012/03/is-the-universe-fine-tuned-for-life/ [7] S. W. Hawking, y T. Hertog, Phys. Rev., D73 (12) (February 2006)123527.

[8] https://arxiv.org/pdf/0910.0834.pdf [9] R. Penrose, Proceedings of EPAC (2006) 27592762 [10] J.P. Petit, Mod. Phys. Lett. A. 3 (16) (1988) 1527– 1532.

J. Moffat. Int. J. Mod. Phys., D. 2 (3) (1993) 351–366; A. Albrecht y J. Magueijo, Phys. Rev., D59 (4) (1999) 043516.

Acerca del autor Héctor Socas Navarro es Físico Solar e Investigador Titular del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC).

Compagina una reconocida trayectoria internacional en el campo de la investigación y publicación de decenas de artículos académicos con la GLYXOJDFLyQ FLHQWtÀFD D WUDYpV GH GLIHUHQWHV PHGLRV de comunicación. En la actualidad, coordina y presenta la tertulia radiofónica semanal sobre ciencia “Coffe Break: Señal y Ruido” [http://señalyruido. com/], realizada desde el IAC.

H. Socas Navarro, Fronteras de la Ciencia, 1 (2017) 14-25

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Antropología

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EL ORIGEN DEL RELIGIONES EN LAS

Mónica CornejoValle

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COSMOS

A partir de un enfoque histórico-antropológico, este artículo da cuenta de la diversidad, extraordinariamente amplia, del repertorio de narraciones e hipótesis religiosas sobre la cosmogénesis. El punto de vista religioso sobre este tema sigue de actualidad en discusiof]k Y[]j[Y \]d \ak] g afl]da_]fl] g \]d hjaf[ahag Yflj ha[g$ q k] hdYfl]Y lYeZa f ]f dY Ô[[a f contemporánea. En el texto se exploran los rasgos distintivos de este punto de vista frente Y dY h]jkh][lanY [a]fl Ô[Y q k] j]hYkYf dgk ]d]e]flgk fYjjYlangk e k j][mjj]fl]k [gfg[a\gk hgj dY Yfljghgdg_ Y q dY `aklgjaY$ YfYdarYf\g km ka_faÔ[Y\g q egkljYf\g km afl]j k hYjY dYk discusiones actuales.

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“El ser humano ha creído que el origen fue de cientos de modos, con la participación de innumerables diseñadores, partiendo de diversas materias primigenias, desarrollando episodios a cada cual más insólito y postulando innumerables cielos, paraísos, limbos, nirvanas, esferas, mundos e inframundos. “

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Q

uién no ha oído hablar del “diseño inteligente”? Las versiones religiosas de la cosmogénesis nunca se han llegado a pasar de moda.

Siguen ahí, perfectamente activas, cautivando la imaginación de todo el mundo, incluidos los científicos. La versión actual de la creación ex nihilo por parte de una voluntad sobrehumana trascendente fue llamada “diseño inteligente” en los años 80 por Charles B. Thaxton [1]. Thaxton y sus seguidores sostienen que el diseño inteligente es el resultado lógico de una argumentación coherente con los datos científicos disponibles. De hecho, niegan que su hipótesis sea una creencia religiosa y evitan llamar dios a El Diseñador, aunque lo cierto es que es como una “fuerza vital extraterrestre” “Otros egipcios pensaban que la pareja primordial creadora del mundo eran Geb y Nut. Nut (el cielo) desnuda y arqueada como la bóveda cede algún modo conectada con Cristo, leste, yace sobre su marido Geb (la tierra), mientras Shu intenta separarlos en palabras de William A. Dembski [2]. generando así la atmósfera” Sus detractores, entre ellos instituciones científicas bien consolidadas, sostienen que el diseño inteligente es un artificio sivamente en las múltiples dimensiones de lo real (en este retórico que no se basa en datos sino en la contemplación caso, del origen del mundo) acumulando significados, de la exquisita complejidad del cosmos (sus constantes, narraciones, razonamientos y símbolos. sus leyes) atribuyendo su misteriosa génesis al sospechoso habitual. Quizá tanto la religión como la ciencia necesiten En el Egipto faraónico más antiguo se creía que de una saltos de fe (igual que necesitan metáforas, narrativas y un gran diosa identificada con las aguas primordiales, Nun, esfuerzo de imaginación contraintuitiva), sin embargo, en empezó el mundo dando a luz a Atón, el padre de otros la medida en que la religión tiene más larga historia, son dioses. En la época de Heliópolis, se pensaba que Atón los relatos religiosos los que nos proporcionan el mayor (también identificado como Ptah, Khepri y Ra) creó el acervo imaginativo a la hora de pensar cómo empezó mundo por sí solo. En otros lugares de la región se decía todo. Así pues, ¿cómo “creemos” que empezó todo? que Khepri se creó a sí mismo al pronunciar su propio nombre, creando a la pareja primordial Shu y Tefnut, que Conjeturas superpuestas a su vez, en una unión incestuosa que se recrea en las propias dinastías gobernantes, dieron nacimiento al dios Geb El ser humano ha creído que el origen fue de cientos de (tierra) y la diosa Nut (cielo). Otros egipcios pensaban, sin modos, con la participación de innumerables diseñadores, embargo, que la pareja primordial eran propiamente Geb partiendo de diversas materias primigenias, desarrollando y Nut. Y en la época de más influencia griega, se especuepisodios a cada cual laba con que una carcajada de Atón-Ra inició el mundo, más insólito y postulan"Son los relatos dando lugar a la luz. do innumerables cielos, religiosos los que paraísos, limbos, nirvanas, La tradición india y la mesoamericana también presentan nos proporcionan esferas, mundos e infranarraciones especialmente complejas con episodios, dioses e el mayor acervo mundos. A diferencia de hipótesis agregados unos sobre otros. Algo menos abigarralas teorías científicas, una imaginativo a la dos son los relatos abrahámicos, con los que probablemente característica típica del estemos más familiarizados, y otros monoteístas como el hora de pensar acervo religioso sobre la zoroástrico. No obstante, aunque la cosmogénesis cristiana cómo empezó creación es la redundancia podría parecernos comparativamente más coherente, tamtodo" teórica. Desechando la bién tiene matices discordantes que los teólogos han tenido navaja de Occam (la simque afinar. Que en el principio fuera el Verbo (Juan 1:1), o plicidad explicativa perseguida por la ciencia), una misma que Dios lo creara todo de una vez (Eclesiastés 18:1), son comunidad de creyentes puede entender la espléndida matices que hubo que encajar con la narración del Génesis complejidad del mundo a través de abigarradas conje(1-10), donde el Creador era un dios personal (no una absturas superpuestas que remiten a tres o cuatro versiones tracción platónica) y dedicó seis días a la tarea. Estas cosas distintas del origen de todo. Esta riqueza de versiones es trajeron de cabeza a Agustín de Hipona, por ejemplo, que coherente con la propia diversidad religiosa de las difelo resolvió con su teoría de las llamadas razones seminales rentes culturas y también refleja la ausencia de un sentido [3], conforme a la cual Dios y el orden (logos) del mundo, evolutivo del conocimiento. Si en la ciencia se espera en cuanto pensado por Dios, eran dos caras de una misma que las últimas teorías refuten a las anteriores explicando moneda preexistente. No obstante, tomando en cuenta la mejor los hechos (aunque sabemos que no es exactamente diversidad cultural y religiosa humana, parece que en el así), el pensamiento religioso es plural y ahonda comprenorigen aún pudieron acontecer muchas más cosas.

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Origen del cosmos en las religiones

Aguas primordiales Un modelo alejado del imaginario cristiano (y del abrahámico, en general) son las cosmogonías sin dioses preexistentes. Sintetizando las muchas tesis al respecto, halladas en todos los continentes, en el origen de todo se postula un caos preexistente: algún tipo de materia informe e indiferenciada en un estado estático del ser, atemporal y anterior a toda conciencia. Esta materia es cosa, situación y momento, pues la diferencia entre la materia, el espacio y el tiempo todavía no ha llegado a ser. Diferentes religiones lo han imaginado como una oscuridad impenetrable, como un aliento universal, como una gota de leche, como un huevo cósmico o como un océano que contiene el potencial de la creación.

Como ha señalado David A. Leemings [4], el motivo creacional más extendido en todo el mundo es una variedad de esta categoría: las aguas primordiales, que aluden simbólicamente a las aguas del parto humano. Uno de los más antiguos relatos conocidos de la creación, el poema babilonio Enuma Elish (estimado hacia el siglo XI a.C.), parte de la preexistencia de una masa acuática originalmente indiferenciada, que devendría en la pareja primordial Tiamat (la gran madre) y Apsu (el esposo agua dulce), de los que nacerían varias generaciones de dioses, entre ellos los Anunnaki y el héroe al que se dedica el poema, Marduk, creador de los seres humanos y destructor del orden matriarcal mítico. En la rica variedad de la cosmogénesis egipcia, ya mencionamos una versión del origen del mundo que remite a la diosa Nun o Naunet (identificada también con Ptah en Memphis) como agua primordial.

En India, el Satapatha Brahmana cuenta que el universo consistía originalmente en un mar primordial, y las aguas sintieron el deseo de reproducirse. Mediante unos largos y complicados rituales, las aguas primigenias crearon un huevo dorado y, al cabo de un tiempo, el creador, Prahapati, nació del huevo.

El huevo cósmico Aunque suene extraño a la herencia cristiana, el huevo cósmico es otro de los motivos míticos más extendidos e interesantes. Un mito de origen chino describe un gran huevo cósmico que contenía al primer ser, Pangu, un gigante que diferenció el caos separando los opuestos. El pueblo Dogon de Mali cuenta que, en el principio, el mundo era un huevo que sufrió siete grandes sacudidas de las que surgieron dos sacos amnióticos y los dos gemelos creadores.

En la Polinesia, un mito tahitiano relata que el gran dios Taaroa nació de un huevo cuya cáscara

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"El huevo cósmico es otro de los motivos míticos más extendidos e interesantes"

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formó el cielo, convirtiéndose él mismo en la tierra. En Samoa, también el creador nació de un huevo que flotaba en las aguas primordiales y a las que fertilizó, haciendo nacer las islas y la tierra. Incluso una leyenda finesa dice que la diosa madre, Ilmatar, sumergida en las aguas del océano después de caer del cielo, permitió a los pájaros poner sus huevos sobre su rodilla emergida y al romperse los huevos se fertilizaron las aguas, naciendo el mundo.

Como símbolo, el huevo representa de una forma fácil al entendimiento un estado primigenio de indiferenciación, totalidad y potencialidad que permite pensar el caos original (así como la entropía) de un modo concreto, si bien puede decirse lo mismo de otros motivos míticos.

Tanto el huevo como las aguas primordiales remiten simbólicamente al nacimiento en dos formas que resultan familiares para el ser humano: la de los mamíferos y la de los ovíparos. En la misma lógica concreta, otros relatos remiten al proceso vegetal, especialmente aquellos que Charles Long llamó “mitos de emergencia” [5]. Centrados en el origen del ser humano, los mitos de emergencia suelen contar con la acción de un espíritu femenino como la Mujer Pensante o la abuela Araña (figuras populares en el Suroeste de los Estados Unidos), que siembra a la humanidad en el útero terrestre.

Nada vs. Algo Por su carácter concreto y materialista, relatos como los anteriores contrastan con el carácter esotérico de la creación ex nihilo. Si en la creación ex nihilo una divinidad preexistente crea el mundo a partir de una acción (pensar, pronunciar) que materializa algo en el vacío de ser, la cosmogénesis materialista implica un ingrediente primordial (el agua, la oscuridad, la tierra) que no depende para su existencia de un dios. Antes, al contrario, las divinidades son derivadas de la misma materia originaria que termina dando lugar a todo, incluidos a los humanos y, en este sentido, diosas y dioses son nuestros parientes cósmicos. En esta propuesta, dioses y humanos descendemos del mismo polvo de estrellas (o del mismo agua primordial).

La cosmogénesis ex materia también contrasta con la ex nihilo en un aspecto que hoy se discute acaloradamente. La inmensa mayoría de postulados religiosos sobre el origen del universo son perfectamente compatibles con la evidencia de la evolución de las especies, que es discutida por un poderoso movimiento monoteísta. La gran extensión (en todos los continentes) de los relatos asociados a la materia

“Tradiciones indias SRVWHULRUHV LGHQWLÀFDURQ HO origen del mundo con el desmembramiento que Visnú hizo de sí mismo”

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Origen del cosmos en las religiones

primordial indica que la mayor parte de las culturas del mundo, por exóticas que las representemos o arcaizantes que nos resulten, ya imaginaban algo así mucho antes de que la ciencia lo probara (y los coetáneos cristianos de Charles Darwin se rieran a mandíbula batiente).

Diseños no tan inteligentes

y humanos poco agradecidos a su creador campaban por la tierra. Como se narra en el capítulo sexto del Génesis y en la Surah de Hud, el dios de Abraham también recurrió al diluvio para afinar su primera versión de la humanidad.

Como se ve, la inundación es un motivo mítico recurrente en las cosmogonías y en relatos sobre el fin del mundo, si bien en los primeros constituye un indicador típico de chapuza creacional, de diseño imperfecto.

Tanto si preexistían a la materia como si no, también es verdad que los creadores míticos terminan por compaLa obra de un bufón recer en algún momento de la cosmogénesis religiosa. A veces como carpinteros (el chino Pangu), como ceramistas Los especialistas míticos de la chapuza creacional, no obstante, tienen un lugar de honor en la antropología bajo (el egipcio Ptah), como herreros (Prahapati en el Rig Veda), como constructores (Yaveh en el libro de Job), el nombre genérico de trickster, el bromista. El trickster representan la figura del Deus Faber. Y contra la tesis de suele aparecer como un animal (coyote, cuervo, serpienun diseño perfecto (o contra la necesidad de apelar a un te, araña) que a veces es el creador (como el demiurgo dios para explicar las maravillas de la creación), resulta platónico o el genio malvado de Descartes), a veces un que muy a menudo los creadores meten la pata. El Pachaasistente del creador y otras veces es una forma del mal, camac de los aymara empezó por crear de la nada unos pero casi siempre un personaje amoral, con un cierto gigantes engreídos que tuvo que destruir antes de que se sentido humorístico, que contrasta con el empaque de cargaran la tierra. En el Popol Vuh maya, los creadores los grandes relatos creacionales. El trickster cuervo de Tepeu y Kukulkán tuvieron que hacer a los seres humalos siberianos chukchi tenía el talento de crear orinando y defecando. El de los kodiak de Alaska creó una mujer nos varias veces. Primero los hicieron de barro, pero se primero, y ella creó el mundo a base de escupitajos y pis. mojaban y se echaban a perder. Después los hicieron de madera, pero salieron idiotas, así que inundaron la tierra y El coyote de los achomawi (California) ayudó al creador los poquitos que sobrevivieron se convirtieron en monos.

(Zorro Plateado) dándose a la labor de dormir y comer.

Después fabricaron cuatro hombres primordiales con aliEntre los tinglit y los tsimshian el trickster es típicamente mento (maíz), pero fueron demasiado listos y los creadoun cuervo ladronzuelo que robó la luz del mundo superior res recelaron, corrigiendo la creación una tercera vez para y embarazó a la hija del sol para crear nuestro mundo. Ese limitar las capacidades de aquellos hombres. Por último timador arquetípico también lo fue Prometeo, al que Hecrearon a las mujeres, y de ellas nacieron los pueblos. En síodo culpa del mal en el mundo. En su forma demoníaca, una antigua leyenda de los Fulani (África occidental), el trickster es un tramposo que intenta sabotear al creador.

Doondari también tuvo que ir añadiendo limitaciones a su Este enfoque es típico de las regiones centro-asiáticas obra. Los humanos le salieron insufriblemente arrogantes aunque la versión más conocida es la del Satán bíblico y y creó la ceguera para bajarles los humos. La ceguera se coránico, que adopta la forma de serpiente para engañar volvió engreída y tuvo que inventar el sueño para amana Adán y Eva. Un coyote liante es el demonio de los yute (Utah) que incordia constantemente a Manitú, el creador. sarla, pero durante la vigilia seguía todo igual, y creó las Otro coyote, entre los okanagan (Columbia Británica), preocupaciones. Pero las preocupaciones se hicieron poes el responsable de que las gentes se derosas, así que creó la muerte, que también cobraría demasiada fuerza.

"Una misma comunidad separasen en tribus y hablaran lenguas Finalmente tuvo que crear al inmordistintas para sembrar la confusión de creyentes puede entre los humanos. Y el trickster más tal Gueno, que dominó a la muerte y lo puso todo en orden, ganándose entender la complejidad popular de África, la araña Ananse, es un fanfarrón que pretende ser mejor el reconocimiento de verdadero dios del mundo a través de que el creador y compite con él creanpor parte de los humanos. Y a pesar conjeturas superpuestas do a sus espaldas, de donde vienen de sus desaciertos, al menos estos muchos desastres. creadores no estaban borrachos, que remiten a tres o como los dioses sumerios. cuatro versiones distintas Demonios y tricksters representan del origen de todo" las contradicciones e imperfección del Al sumerio Enki le gustaba la mundo así como las de los humacerveza en abundancia. Él y sus hermanos tenían problemas con los dioses menores, los anunnos que reflexionan sobre el universo. De acuerdo con David A. Leemings [4], ambos representan a los propios naki y los igigi, que no querían trabajar, así que crearon a humanos en su dualidad emocional y moral: son el odio los humanos para eso. Los primeros humanos no podían reproducirse y Enki los tuvo que volver a hacer. La segunoculto tras el amor, la destrucción detrás de la creación, la muerte que acompaña al nacimiento, la contestación da versión era débil e idiota, pero se reproducían estupenfrente a la obediencia. Quizá también los trickster son un damente. Con el tiempo y la reproducción, el mundo se volvió demasiado ruidoso y los dioses enviaron una gran defecto científico en las hipótesis religiosas, uno muy extendido. En cierto modo, comparecen en las narraciones inundación a la que sólo permitirían sobrevivir a Atracomo hipótesis ad hoc que permiten atribuir las anomalías hasis y su familia, que reuniría algunas especies animales no explicadas por la intervención divina a un ser anómalo en un arca y volvería a repoblar la tierra. Influida por la que comparece ex profeso allí donde parece necesario. religión sumeria, incluso el sobrio dios semita tuvo algún tropiezo creativo en la época en la que gigantes (nefilim) Dicho de otra manera, sirven de chivos expiatorios para

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“El triscker o bromista es un tramposo que intenta sabotear al creador. Un timador así fue Prometeo cuando robó el fuego a los dioses”

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disculpar a un creador más solemne, disculparlo de la inmundicia del mundo. En la lógica abigarrada de las conjeturas superpuestas, la hipótesis del trickster permite a la humanidad aprehender la razón (contradictoria, simbólica) de un orden (cosmos) confuso, el chocante sentido de una creación pobre, de una teofanía mediocre en la que no está claro si el creador es un bufón o la obra es un chiste.

El tiempo del sueño: ¿vive usted en una computadora?

Creen los arunta australianos que somos los hijos del sueño. En Altjeringa (el tiempo del sueño), el creador Karora dormía plácidamente en un hermoso lugar lleno de ricas plantas y flores cuando, de repente, del se alzó un poste totémico bellamen"En el principio fue suelo te decorado. Karora tenía la cabeza en la Matrix, y Matrix tierra, en las raíces del poste, y soñaba. Y El cosmos desmembrado sus sueños se hacían realidad en la tierra, estaba junto a El el poste. También sueña Vishnu, el Además de estos creadores proactivos, Arquitecto, y Matrix como preservador. Según los Puranas, el sueño perfectos o imperfectos, las cosmogonías era El Arquitecto" de Vishnu es maya, la ilusión creadora, también aluden a divinidades que resultan el mundo que nos envuelve con sus enpasivamente creativas. En consonancia gaños. Mientras Vishnu respira, millones simbólica con la hipótesis del Big Bang, de universos materiales se crean y se destruyen. Su aliento muchos relatos míticos narran la liberación de un gran nos recuerda a las actuales Teoría M y a la cosmología de torrente de energía cósmica que va desplegando, en branas. Ambas narraciones también nos recuerdan a la distintas fases, los diferentes aspectos y componentes del ficción contemporánea. mundo. El sacrificio y el desmembramiento representan los motivos míticos más característicos que aluden a este De acuerdo con la saga dirigida por Lana y Lilly Waproceso. El védico Purusha fue sacrificado y desmemchowski, en el principio fue Matrix, y Matrix estaba junto brado de forma que un cuarto de él formó el mundo tal a El Arquitecto, y Matrix era El Arquitecto (porque el y como lo conocemos, y las otras partes de su cuerpo se creador del programa es un programa él mismo). Sobre las desplegaron en cosas sagradas. De su boca emanaron las aguas primordiales flotaba la materia humana mientras su palabras sagradas y el propio dios Indra, de sus brazos espíritu vagaba en la ensoñación virtual. Como sabemos, la emergió la casta de los guerreros, de sus piernas devino la primera versión de aquel mundo fracasó (los humanos fagente común y, de sus pies, los intocables parias. Su mente llecían de aburrimiento y satisfacción) y el Arquitecto tuvo se convirtió en la luna, su ojo en el sol y su cabeza en la que hacer una segunda versión más perversa. Sin embargo, bóveda celeste, su respiración fue el viento y su ombligo la también entonces acontecerían anomalías como la irrupción atmósfera. En una tradición india posterior, el origen del de humanos que podían tomar conciencia de la naturaleza mundo devendrá del desmembramiento que Visnú hará ilusoria de su realidad. Entonces el Arquitecto creó a la de sí mismo. Entre los aztecas, la diosa Coyolxauhqui fue primera pareja primordial en su orden teogónico: el Agente desmembrada por su hermano Huizilopochtli después de Smith y el Oráculo, que conservarían el orden en Matrix. El matar ella misma a la gran madre Coatlicue. Su cuerpo Agente Smith limita la expansión de las anomalías dentro se convirtió en tierra y cielo, de su cabello nacieron las del programa y el Oráculo, Seraph, guía a las anomalías plantas, de sus ojos el agua, de su boca los ríos y de su hacia la conciencia de sí mismas, facilitando su salida del cabeza se formó la luna. En la mitología escandinava, el programa si llega el caso. Mientras ambos se esfuerzan por gran gigante Ymir fue igualmente desmembrado por Odín mantener el equilibrio de aquella fábula, un trickster fuera y sus hermanos. La gran madre babilónica Tiamat fue del control del Arquitecto campa por Matrix sembrando también asesinada por su descendiente Marduk. Y otros la insubordinación, Morfeo, que espera la llegada de un muchos relatos narran cómo el mundo llegó a formarse a Elegido capaz de cambiar el orden de lo real y lo irreal. partir de las partes mutiladas de los dioses originales (los dedos de Sedna entre los inuit, los genitales del griego Las creencias religiosas y la ficción son ´(O ÀOyVRIR 1LFN Urano, o los sesenta trocitos del africano Faro, cortados cosas distintas, pero cuando entra en por su hermano Pemba).

Bostrom planteaba juego la hipótesis de la simulación todo esfuerzo de racionalizar lo real cae en un la posibilidad de Esta lectura de la creación pasiva aparece más habitualabismo paradójico de difícil salida. La mente en los relatos que postulan una materia primordial que nuestra realidad cuestión de si vivimos en maya al menos preexistente, un huevo cósmico o un caos primigenio. Si fuera la simulación (el preocupa al billón de hinduistas y 500 bien en estos relatos no hay necesariamente un dios premillones de budistas en el mundo [7], sueño, el pasatiempo, existente a la materia de la que brota el cosmos, esa misma que comparten este concepto doctrinal. materia llega a considerarse de algún modo divina, lleganel programa) de una Pero más allá de la religión y la ficción, do a constituir la pasta base con la que los héroes y dioses generación futura” el tema inquieta también a los espíritus (descendientes de ella) crean la sustancia del mundo. más cientificistas. En 2003, al tiempo en Como el diluvio, el desmembramiento también representa que se exhibía Matrix Reloaded en los una forma de re-creación que acontece cuando el caos cines, uno de los fundadores de la Asociación Transhuvuelve a amenazar el orden primitivo y los héroes o dioses manista Mundial, el filósofo Nick Bostrom [6], publicaba que ejecutan el sacrificio se yerguen como los garantes de un denso artículo de título “Are you living in a computer un nuevo orden, el terrestre, el mortal, vinculado con el simulation?”, en el que planteaba la posibilidad de que origen del universo en la medida en que tierra y mortales nuestra realidad fuera la simulación (el sueño, el pasatiemsomos formados a partir de la sustancia primordial, aquel po, el programa) de una generación futura. La hipótesis polvo de estrellas.

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se expresaba en una elegante ecuación en vez de narrarse como una cosmogonía babilónica, pero ello lo hacía casi más angustioso. En síntesis, el argumento de Bostrom dice que: si creemos que una generación futura será capaz de hacer cosas como una buena simulación de su propia historia, teniendo en cuenta las pocas probabilidades estadísticas de que eso salga bien (y si no nos extinguimos antes), es seguro entonces que ahora mismo nosotros somos esa simulación de nuestros descendientes.

El lugar de la mente en el cosmos Que el universo sea una ilusión (Maya, Altjeringa, Matrix) es una inquietud existencial recurrente, con una larga tradición filosófica, y no sólo religiosa, desde las paradojas de Zenón al genio maligno de las meditaciones cartesianas, pasando por la caverna platónica. Después de todo, en el origen de la pregunta por el origen del cosmos late la preocupación característicamente humana por conocer qué somos, qué es la realidad y si podemos “realmente” conocerla. Tanto si la respuesta llega desde la imaginación religiosa, la filosófica o la científica, lo cierto es que la imaginación es una de las herramientas fundamentales del conocimiento. Y el papel de la imaginación en el origen del mundo ha resultado ser el segundo debate en importancia entre la religión y la ciencia, después del asunto del diseño inteligente.

Expresado de una forma un tanto cartesiana, el debate sobre el llamado “principio antrópico”, planteado por John D. Barrow y Frank J. Tipler [8], plantea si acaso imaginamos la cosmogénesis porque la cosmogénesis ya anticipó que la imaginaríamos. Por lo que respecta a las connotaciones religiosas, la cuestión es que si la cosmogénesis ya anticipó nuestra naturaleza imaginativa, quizá en última instancia, estamos atrapados en el producto de una ensoñación primigenia como narran los mitos asociados al sueño. ¿Podríamos tomar conciencia de ello? ¿Podríamos despertar de la simulación de Bostrom, del sueño de un dios, de la suspensión en Matrix? Desde un punto de vista religioso, sí. Los creyentes del diseño inteligente coinciden con el inventor del “principio antrópico”, Brandon Carter, en que la creación nos ha concedido el privilegio de poder pensar lo real. No siempre es ésta una postura religiosa, pero lo es más a menudo que al contrario. Al menos hinduismo, budismo y otras espiritualidades dhármicas coinciden en que podemos despertar y en que precisa-

mente ese es el paso siguiente a tomar conciencia de estas cuestiones. No obstante, si usted no es creyente y aún no ha decidido si está atrapado en una computadora sagrada, considere el panorama teniendo en cuenta que la decisión no es tan fácil. Quizá la pastilla roja de Morfeo le haga despertar al “desierto de lo real” entre vómitos y temblores. O quizá le ponga en el camino de una salvación eterna ya implícita en la creación. ¿O eso es la pastilla azul?

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[2] W. A. Dembski, Intelligent Design: The Bridge between Science and Theology, Intervarsity Press, Westmond, 1999.

[3] E. Gilson, La philosophie au moyen âge, Payot, Paris, 1952.

[4] D. A. Leemings, Creation Myths of the World, Greenwood, Santa Barbara, 2010.

[5] C. Long, Alpha: the myths of creation, George Braziller, Nueva York, 1963.

[6] N. Bostrom, Philosophical Quarterly, 53(21) (2003) 243255.

[7] Pew Research Center, The Global Religious Landscape, Pew Research, Washington D.C., 2012.

[8] J. D. Barrow y F. J. Tipler, The Anthropic Cosmological Principle, Oxford University Press, Oxford, 1986.

Acerca de la autora Mónica Cornejo Valle es actualmente Profesora Contratada Doctora de la Universidad Complutense de Madrid, donde imparte materias relacionadas con la Antropología de la Religión. Ha investigado sobre Catolicismo popular, publicando numerosos artículos y capítulos de libros sobre el tema, así como el libro La Construcción Antropológica de la Religión (2008), trabajo por el que recibió el Premio Nacional a la Investigación Cultural del Ministerio de Cultura de España. Otros libros dirigidos por la autora son Teorías y prácticas emergentes en Antropología de la Religión (2008) y El reencuentro de salud y espiritualidad: saberes, agencias y prácticas periféricas (2014). En la actualidad trabaja en el marco del proyecto “Expresiones religiosas en el espacio urbano en Madrid y Barcelona. Un estudio de casos múltiple sobre la visibilidad de la diversidad religiosa en el espacio público” (CSO2015-66198-P).

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Neurociencia

¿TENEMOS NUESTRA MENTE PREPARADA PARA ENTENDER

EL UNIVERSO? Mario Fernández Sánchez

HACIA UNA NEUROCOSMOLOGÍA

La física y astrofísica actuales manejan categorías y conceptos imposibles de entender por nuestra mente de una manera intuitiva. En este artículo se plantea la posibilidad de mejorar nuestro cerebro para comprender con más facilidad los últimos descubrimientos del universo. Se revisan los experimentos más recientes realizados con sustancias farmacológicas, manipulación genética y biotecnología. Nos preguntamos si estamos a las puertas de una nueva revolución cognitiva.

“Si el cerebro humano fuera tan simple que pudiéramos entenderlo, seríamos tan simples que no podríamos.”

Moran Cerf

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ara el 99% de la población el hecho de que la Tierra sea redonda resulta irrelevante en sus vidas. Es más, estarían mejor adaptados al entorno si supusieran que es plana, como intuye su cerebro. Pero es redonda.

Dando un paso adelante, lo mismo podríamos decir de toda esa larga lista de conceptos contraintuitivos que la física moderna ha traído consigo: la fluctuación de la nada o del vacío; los estados superpuestos de las partículas subatómicas; la reversibilidad del tiempo; las realidades con más de tres dimensiones; el entrelazamiento cuántico; la eternidad; el infinito… Y es que ya Niels Bohr, uno de los padres de la física cuántica, advertía: “Aquel que no se extrañe cuando le expliquen la mecánica cuántica, es que no ha comprendido nada”.

Imaginemos el siguiente experimento. Elijamos a un habitante adulto de nuestro planeta. Da igual la época en la que viva, nivel de educación, procedencia o hábitos culturales. A continuación, le mostramos una cesta donde metemos dos serpientes y posteriormente sacamos una. Finalmente, le pedimos que introduzca la mano en el recipiente. Si disfruta de unas facultades cognitivas normales, rehusará hacerlo por dos razones basadas en nuestra biología evolutiva. La primera es que tenemos el miedo a las serpientes como instinto innato en el cerebro.

No hace falta que nos lo expliquen. La segunda es que nuestro cerebro, igualmente, dispone de mecanismos para realizar operaciones de dos o tres elementos sin necesidad de aprender a sumar o restar. Estos mecanismos están cableados (wired) en el cerebro porque de ellos depende nuestra supervivencia.

Ahora veamos esta fórmula de física cuántica:

Si nuestra supervivencia dependiera de entenderla o simplemente visualizar lo que representa, el 99,9% de la población se extinguiría.

La mecánica cuántica y la Teoría de la Relatividad, que hasta hoy ofrecen la mejor explicación a lo que sucedió alrededor del Big Bang, ponen en entredicho dos pilares de nuestra experiencia cognitiva diaria. Uno es el principio de causalidad y el otro la escala temporal: todo efecto tiene una causa y ésta precede en el tiempo al efecto. Nuestros procesos cognitivos están estructurados conforme a esos dos planteamientos y cualquier evento que los contradiga no puede ser comprendido de manera natural, es decir, mediante observación directa del mundo macroscópico ni por la experiencia de la vida diaria.

Podemos acercarnos a tales conceptos físicos con metáforas, analogías, fórmulas, comparaciones y únicamente profundizar en ellos mediante miles de páginas escritas y potentes ordenadores.

Y es que la nueva física ha convertido la realidad en un problema para nuestra mente intuitiva. Cuando a este respecto se le preguntó recientemente a José Ignacio Latorre, Catedrático de Física Cuántica de la Universidad de Barcelona, si la realidad existía o no, él respondió: “No sé, solo sé que la mecánica cuántica describe un fenómeno si lo observas. La ciencia cuántica ya no es ontológica (estuM. Fernández Sánchez, Fronteras de la Ciencia, 1 (2017) 36-46

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dio del ser), sino epistemológica (estudio del fenómeno, lo único enteramente cognoscible)”. En esa misma línea de razonamiento Juan Ignacio Cirac, director de la División Teórica del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica y premio Príncipe de Asturias, manifestó rotundo: “Posiblemente el tema más incómodo es el cuestionamiento del realismo, de la existencia de una realidad subyacente independiente del observador y de la medida. Pero quizás no debemos ver la cuántica como una teoría que describe la naturaleza, sino que se preocupa por cómo la percibimos al interactuar con ella” [1].

Pero, si la mecánica cuántica y la Teoría de la Relatividad explican mejor lo que sucede objetivamente, ¿acaso no debería nuestro organismo evolucionar para llegar a experimentarlo de manera intuitiva como comprendemos que hay que comer para vivir? ¿Sería útil, para nuestra supervivencia como especie, entender las siguientes cuestiones de manera natural?

• Que la fluctuación en el vacío supone que exista algo donde antes no existía nada.

• Que las partículas tienen estados superpuestos y que no podemos saber dicho estado a no ser que actuemos sobre ellas y que precisamente, al actuar para comprobarlo, podemos cambiar ese estado.

• Que mejor que el cálculo basado en certidumbres es calcular con probabilidades.

• Que la materia tiene propiedades tanto de onda como de partícula • Que la realidad no es objetiva e independiente del observador sino que está condicionada por el propio observador al experimentarla.

Desde la última revolución cognitiva hace aproximadamente 70.000 años, el hombre ha profundizado en el conocimiento de la naturaleza a través de los fenómenos y reglas que la constituyen. Pero hasta el siglo XX no hemos sido capaces de actuar sobre el objeto que aprende, nuestro cerebro. En palabras de Yuval Noah Harari: “Ahora estamos adquiriendo la habilidad, la capacidad de comenzar a cambiar no sólo la realidad exterior, sino también nuestros cuerpos y mentes. Ésa sería la más importante revolución de la historia. Desde esta perspectiva, los cuerpos, los cerebros, las mentes serán el principal producto del siglo XXI. Y eso abre nuevas preguntas” [2].

La evolución Desde un punto de vista biológico y evolutivo, el Homo sapiens dispone de un cerebro conformado a lo largo de millones de años cuyo principal objetivo es proporcionar supervivencia y reproducción al organismo que le sirve de soporte. Para ello, dispone de mecanismos neurobiológicos optimizados con los que desenvolverse en el entorno.

Cuenta, principalmente, con un sistema sensitivo para percibir información de los alrededores y otro motor que le permite acercarse o huir según la valoración de esa información. Para la mayoría de organismos vivos superiores -incluido el Homo sapiens- esos mecanismos no se apoyan sobre un razonamiento deductivo o inductivo que termina en una toma de decisión final y optimizada. Actúan de manera casi instantánea y surgen de lo más profundo del

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cerebro para responder a necesidades vitales. Así, tenemos el desarrollo del lenguaje y, a partir de ahí, de manera cableado (wired) en nuestro sistema nervioso diferentes exponencial co-evolucionaran otras capacidades cognitiredes y sistemas neuronales que hacen vas relevantes ligadas a la abstracción, dichas labores de manera optimizada, el pensamiento simbólico, la recursi“Si la mecánica ya que cualquier mínimo retraso podría vidad, etc. cuántica y la Teoría de suponer la diferencia entre la vida y la muerte. Por ejemplo, los mecanismos la Relatividad explican El hecho es que nuestra especie que regulan la sed, el miedo o el apetito ha pasado de ser un mamífero más, mejor lo que sucede, sexual están configurados desde el depredador, carroñero y oportunista, ¿no debería nuestro que andaba por la sabana africana nacimiento por redes interconectadas de neuronas, neurotransmisores y, desde organismo evolucionar sin ningún impacto especial sobre ahí, se proyectan al resto del organismo su entorno, al pintor simbólico de para llegar a habilitando las diferentes conductas las cuevas de Altamira en poco más experimentarlo de innatas no condicionadas, sin que sea de 150.000 años o al constructor del Iphone en sólo 15.000 años. Y la manecesario elaborar un pensamiento manera intuitiva?” deductivo para poder efectuarlas. En yoría de adelantos del siglo XX, por general, solemos tener miedo de una ejemplo los ordenadores, no hubieran serpiente y nos atrae el sexo opuesto de manera instintiva, sido posibles sin la tan contraintuitiva mecánica cuántica.

Parece mucho tiempo, pero en el fondo no es nada compero nos inquieta una pistola o la subida de impuestos sólo de manera aprendida [3]. parado con los 3.500.000.000 años que suponemos tiene la vida en nuestro planeta.

Nuestra especie lleva en la Tierra unos 200.000 años, pero las asombrosas capacidades cognitivas que nos ¿Cuál será la próxima revolución cognitiva? ¿A dónde nos llevará? ¿Será el fin de nuestra especie? Parece claro permiten preguntarnos por cuestiones metafísicas como que no será natural en el sentido del devenir normal de los la existencia de Dios, la eternidad, lo infinito o la muerte parece ser que no comenzaron hasta hace aproximadaperíodos evolutivos que se rigen por relojes con cientos de miles de años. La muerte física es sólo un problema mente 70.000 años según podemos deducir al observar, técnico que se resolverá de manera científica, probablepor ejemplo, un enterramiento humano con esa datación, mente, en los próximos 100 o 200 años. Hemos pasado de un ornamento prehistórico basado en una abstracción o una esperanza de vida de 25 años en el pleistoceno a 40 una pintura rupestre con alto contenido simbólico [4]. años en el siglo XIX y sólo en los últimos 100 años hemos ¿Cómo surgieron esas capacidades cognitivas superioduplicado esa longevidad hasta llegar a los 80 [5]. Se abre res? Realmente, no lo sabemos. Lo más probable es que un horizonte apasionante, no sin ciertos riesgos, sobre lo aconteciera algún tipo de mutación genética que permitió que vamos a hacer con nuestro principal centro de procesamiento de información: el cerebro.

Neuromejora farmacológica Desde hace milenios estamos al corriente de sustancias que, al introducirlas en nuestro organismo por vía oral, nasal o mediante una simple inyección, afectan a nuestro sistema nervioso de maneras y grados diferentes para experimentar sensaciones placenteras, aumentar nuestra actividad o tener un estado diferente de conciencia.

El mundo de las drogas y estimulantes se basa en este hecho, pero tiene efectos secundarios que muchas veces dañan nuestro organismo de manera irremediable o, incluso, provocan la muerte. ¿Cuál sería nuestra posición ética si pudiéramos sentir el placer hedónico de la heroína, la atención producida por el café, la hiperactividad de la cocaína, los estados alterados de conciencia del LSD o dispusiéramos de otras sustancias similares, pero sin los contraproducentes efectos secundarios? ¿Y si pudiéramos hacer un cóctel con todas ellas y mejorar toda esas capacidades cognitivas a la vez y de manera habitual y sostenida?

Estudios recientes en LSD muestran que la disolución del ego y su fusión con el entorno no es un estado de consciencia disminuido, sino que es simplemente un estado de la consciencia diferente. La consciencia parece ampliarse al mundo que nos rodea y percibimos un todo donde nuestro ego está integrado y es más holístico. Según M. Fernández Sánchez, Fronteras de la Ciencia, 1 (2017) 36-46

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Robin Carhart-Harris del Imperial College de Londres: “En condiciones normales, nuestro cerebro se basa en redes independientes que realizan funciones especializadas por separado, como ver, moverse u oír. Bajo los efectos del LSD, la separación entre estas redes se rompe y, en su lugar, vemos un cerebro más integrado o unificado”[6].

Así, la realidad percibida con el uso de estas sustancias no es más ilusión que la que percibimos en estado normal de consciencia. La realidad siempre es una interpretación de nuestro cerebro y de las aferencias sensoriales que recibimos. Por lo tanto, no es descabellado pensar que el uso de LSD pudiera aumentar temporalmente nuestra capacidad intelectual. Es sabido que varios artistas atribuyen a este tipo de sustancias psicodélicas un elemento fundamental en la creación de su obra.

Pero también en el campo de los hallazgos científicos encontramos ejemplos.

Francis Crick, el descubridor de la estructura de doble hélice del ADN, atribuyó su logro a pequeñas dosis de LSD que tomaba regularmente para mejorar su capacidad y forma de pensar. Sobre todo, lo que buscaba era librarse de las ideas preconcebidas y propiciar nuevas aproximaciones a los problemas tradicionales. Precisamente, si queremos comprender los misterios del universo o la interacción a nivel subatómico de las partículas, tal vez debamos afrontar otras formas de aproximación si los caminos tradicionales no nos dan las explicaciones que demandamos.

Desde finales del siglo XX asistimos a una plétora de sustancias relacionadas con la neuromejora que pretenden incrementar nuestras capacidades cognitivas sin efectos secundarios. Se ha acuñado el término “nootrópico” del griego “nous” (mente) y “tropos” (dirección), como sustancia ideal de la mejora cognitiva. El nootrópico ideal sería aquel que: • Incremente el metabolismo cerebral de forma demostrable en humanos.

• Proteja las células nerviosas contra la hipoxia.

• No tenga influencias en el patrón normal del electroencefalograma • Con mínimos efectos secundarios y buena tolerancia en la población anciana.

• Sin efectos sedantes, tranquilizantes o estimulantes.

El último punto hace que la mayoría de sustancias no puedan ser consideradas nootrópicos.

Existen más de cien nootrópicos según donde consultes, pero el más consumido

es el Piracetam que presenta efectos neuroprotectores, favorece la captación de oxígeno por la neurona, optimiza la comunicación interhemisférica y mejora la memoria. No obstante, faltan estudios concluyentes para la mayoría de nootrópicos.

En cuanto a otras sustancias que se utilizan para la neuromejora, el modafinilo está entre las más aplicadas. En un principio fue empleada para tratar la narcolepsia, pero se observó que sus efectos en personas sanas aumentaban la vigilancia, ciertos tipos de memoria, la capacidad de planificación a medio plazo, la destreza en situaciones de fatiga y la atenuación de los efectos negativos de la interrupción del ritmo circadiano. Estas mejoras específicas hacen del modafinilo una sustancia ideal para el uso militar. De hecho, muchos ejércitos ya lo usan con sus soldados de manera oficial y reglada. Todo ello sin los efectos secundarios que provocan las anfetaminas o la cocaína empleadas con el mismo propósito. Por el momento, se desconoce cuál es su mecanismo de acción, aunque podría estar relacionado con la acción vigilantígena de la histamina en el hipotálamo y ciertas subregiones del hipocampo (centro integrador de memoria). Adicionalmente influye en la recaptación de la dopamina en núcleos cerebrales del estriado lo que puede producir las mejoras cognitivas descritas anteriormente [7].

Otras sustancias administradas para el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas como el alzheimer (Memantina, Meclofenoxato o Donepezilo) o el trastorno por déficit de atención e hiperactividad (metilfenidato) también han sido utilizadas para mejorar las capacidades cognitivas en personas sanas. Sus efectos son variados, pero, en general, actúan como neuroprotectores e inhiben la recaptación de ciertos neurotransmisores y neuromoduladores. Es decir, están más tiempo disponibles en las sinapsis produciendo sus efectos beneficiosos.

Hasta ahora, el uso de la farmacología para mejorar nuestra capacidad cognitiva, aunque es elevado, no ha supuesto un gran salto en la misma. Potencia ligeramente y protege las facultades que ya tenemos pero, a corto plazo, no parece que pueda crear una revolución en nuestra manera de procesar la información.

La genética Otro camino para la siguiente revolución cognitiva podría llegarnos por la vía genética o epigenética. No gracias a mutaciones aleatorias sino por manipulación precisa e intencionada de nuestros genes que permitan potenciar nuestras capacidades cognitivas hasta límites desconocidos. La técnica CRISPR/Cas (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) puede ser empleada para modificar cualquier tipo de ADN en cualquier ser vivo y ha sido uno de los grandes descubrimientos cien-

“¿Cuál sería nuestra posición ética si pudiéramos sentir el placer hedónico de la heroína, la atención producida por el café, la hiperactividad de la cocaína... pero sin los contraproducentes efectos secundarios?”

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MENTES PRODIGIOSAS POR ACCIDENTE tíficos de la última década. Reduce en un 99% el coste de la manipulación genética y se puede hacer en laboratorio con un mínimo equipamiento. ¿Hasta dónde podemos llegar con esta técnica? Aún no lo sabemos, pero se abren posibilidades infinitas de mejorar nuestra fisiología, incluyendo la del cerebro, lo que redundaría en diferentes capacidades cognitivas. Desde la percepción por cualquiera de los sentidos, pasando por la memoria y terminando en la velocidad de procesamiento.

Por ejemplo, permitiría insertar en embriones humanos genes de funciones nerviosas de otros seres vivos muy superiores a nosotros: la agudeza visual de un águila, el oído de los delfines o el olfato de los perros. Y lo que es más asombroso, al modificar genéticamente un embrión, ese código genético mejorado ya residirá en sus células reproductoras (óvulos y espermatozoides). Por consiguiente, se transmitirá a la siguiente generación de manera natural con la reproducción. De esta forma, podemos optimizar la especie, generación tras generación, a una velocidad cien veces superior a la actual. Investigadores de la Escuela de Medicina de la Universidad de Harvard ya han logrado eliminar genes dañinos de cerdos con el objetivo de trasplantar sus órganos de animales a personas.

La fusión mente-máquina De alguna manera ya estamos “fusionados a las máquinas”. Somos cyborg. Basta pensar en lo que ocurre si nos dejamos el móvil en casa. Para muchos individuos, la ausencia del móvil opera como el síndrome del miembro fantasma: no está, pero lo sientes. Actualmente tenemos “superpoderes” que ni el mismo presidente de los EEUU soñaba con tener hace 20 años. Podemos preguntar a Google por cualquier información desde nuestro teléfono móvil, establecer una geolocalización y, mediante GPS, tres satélites a cientos de kilómetros triangulan nuestra posición situándonos en un mapa digital ofreciendo la ruta optimizada. Durante el recorrido en un vehículo sin conductor, podemos realizar miles de fotos y grabar vídeo sin límite de espacio, ya que una nube almacena nuestros datos. En la práctica, tenemos un alter ego digital binario representado por ceros y unos que habita en las redes sociales, en Youtube, en WhatsApp o en las bases de datos del gobierno, que interacciona con muchas otras entidades también representadas por lenguajes binarios.

Pero queremos dar un paso más, queremos esa tecnología dentro de nuestro cerebro. O, al menos, interaccionar con ella por medio del pensamiento. Es decir, pasar de ser cyborg de banda estrecha a cyborgs de banda ancha. No queremos esperar a que la evolución darwiniana opere durante millones de años y reduzca el tamaño de nuestros pulgares para teclear rápido en el dispositivo móvil. Para ello debemos profundizar mucho en el conocimiento neurofisiológico y neuroquímico de nuestro sistema nervioso.

El profesor de biología de Harvard, Jeff Lichtman, empieza sus cursos con la siguiente pregunta: “Si todo lo que necesitamos saber del cerebro se representará en un kilómetro, ¿cuánto hemos caminado?”. Los alumnos suelen contestar medio kilómetro, un cuarto, etc. Realmente

Recientemente, Bernardo Kastrup (imagen izquierda) advertía cómo, de manera habitual, cualquier lesión de nuestro cerebro a consecuencia de un golpe, enfermedad, derrame o las secuelas generadas B. Kastrup tras el impacto de una bala por ejemplo, conllevan un deterioro de las funciones cognitivas [11]. Sin embargo, en algunas ocasiones concretas, el resultado obtenido es muy diferente. El sujeto que sufre semejantes lesiones cerebrales experimenta una ampliación de sus habilidades cognitivas o ve enriquecida su conciencia interior. A partir de la literatura médica que describe este tipo de casos, Kastrup se preguntaba si sería posible “desencadenar habilidades de sabiduría (síndrome de savant) o experiencias místicas inhibiendo la actividad neuronal en áreas particulares bajo condiciones controladas”. Llegados a ese punto GH PRGLÀFDFLyQ GH OD DFWLYLGDG FHUHEUDO “¿Cuáles serían las implicaciones de tal escenario? Cuestiones como estas poseen no sólo un gran interés público, sino también un DOWR VLJQLÀFDGR WDQWR SDUD OD QHXURFLHQFLD FRPR SDUD OD QHXURÀORVRItDµ Uno de los casos más populares de desencadenamiento y expansión de inéditas facultades cognitivas tras sufrir un accidente lo protagonizó Jason Padgett [12]. Este empleado de una tienda de muebles sufrió una agresión violenta que le deparó un fuerte golpe en la cabeza. A partir de entonces, su percepción del mundo cambió.

Padgett comenzó a ser capaz de dibujar a mano estructuras geométricas complejas –por ejemplo, fractales- con enorme precisión sin necesidad de aplicar o saber de antemano las ecuaciones matemáticas que las generaban. Sencillamente, percibía el trasfondo geométrico de la realidad circundante en toda su complejidad. Las habilidades savant y sinestesia de Padgett fueron estudiadas mediante escáner cerebral en la Universidad de Miami donde se comprobó que, efectivamente, lograba percibir de una manera intuitiva las fórmulas PDWHPiWLFDV GLUHFWDPHQWH FRPR ÀJXUDV geométricas. Se trataría de uno de los pocos casos de síndrome de savant adquirido y no por nacimiento.

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la historia atisbamos que quizás las máquinas puedan ayudarnos a responder a estas preguntas.

Aparecen noticias continuamente sobre la fusión mente-máquina y las mejoras cognitivas que nos esperan. Elon Musk, el nuevo gurú mundial de la tecnología, habla de crear un enlace neuronal con las máquinas para poder optimizar nuestra memoria y aumentar la capacidad de procesamiento en menos de 5 años. La realidad es muy distinta, cualquier elemento “extraño” que tenga que integrarse dentro de nuestro tejido biológico produce un daño en el propio tejido a escala microscópica y a corto plazo que afecta a su supervivencia a medio y largo plazo. son unos cinco centímetros.

En nuestra cabeza reside el objeto más complejo del universo, una de las materias con más densidad de información, estructurada y auto-estructurante conocida. Todo operando con 20 vatios de potencia. Un superordenador con una capacidad equivalente necesitaría 24 millones de vatios.

Llevamos ya unos años viendo mejoras continuas en los interfaces cerebro-computadora (BCI), sobre todo destinados a personas con discapacidades visuales, auditivas o con movilidad reducida. Igualmente, hemos conseguido implantar electrodos para la estimulación cerebral profunda en enfermos de parkinson con resultados espectaculares [8]. No obstante, lo que aquí debatimos no es tanto si podemos corregir deficiencias del cerebro sino la posibilidad de acceder a una nueva forma de conciencia que nos permita pensar en términos de nuevas categorías mentales tanto a nivel microscópico basado en la mecánica cuántica como al nivel macroscópico de la Teoría de la Relatividad.

En los anteriores apartados hemos hablado de mejorar nuestra cognición, aunque hemos mantenido las categorías mentales, las estructuras de pensamiento y los principios de causalidad estándar basada en una línea temporal.

Básicamente estamos hablando de hacer lo mismo mejor y más rápido. Nuestra realidad, la que percibe nuestro sistema nervioso, se basa en un modelo macroscópico, un entorno donde nos desenvolvemos ontológicamente, buscando comida, pareja y seguridad. Pero desde hace tiempo la física nos dice que el mundo microscópico está regido por unas leyes que parecen dar mejores explicaciones a lo que realmente ocurre en el universo. La mecánica cuántica y la teoría de la relatividad explican de manera más exacta lo que sucede, pero una vez más, debemos centrarnos en qué es relevante para el ser vivo. El hombre desde la antigüedad busca el conocimiento más allá de la realidad que percibe. Algo que trasciende el pensamiento cotidiano. La filosofía, se ha adentrado en territorios inexplorados para intentar explicar las preguntas trascendentales que nos hacemos. Pues bien, por primera vez en

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No obstante, ya se están produciendo avances.

Recientemente, un equipo del centro Nacional de Nanociencia y Tecnología de Pekín y del departamento de biología de la Universidad de Harvard ha desarrollado una nueva malla flexible de electrodos que puede ser inyectada en tejidos biológicos. En un estudio en ratones consiguieron inyectar dicha malla en el hipocampo, monitorizando su actividad desde dentro.

Puede parecer modesto, pero supone un nuevo hito en la integración de las máquinas con el cerebro. Los electrodos trabajaron en red con las neuronas sanas y no provocaron rechazo del sistema inmune. Otro equipo de la universidad de Illinois ha creado una matriz de transistores sobre un soporte en seda que podría adherirse a la superficie del córtex cerebral e interactuar desde allí [9].

La buena noticia es que podemos ir avanzando en el conocimiento del funcionamiento del cerebro sin realmente comprender su origen y la organización neuronal a nivel fino. Además, la paradoja resultante podría ser que una vez que hemos enlazado el cerebro a una máquina, esta auto-aprendería con diferentes procesos de inteligencia artificial y podría enseñarnos a nosotros el funcionamiento del cerebro.

Sin embargo, hay un primer obstáculo inmediato: el ancho de banda. Hasta ahora, hemos podido interactuar a través de interfaces computacionales con un par de cientos de neuronas. Si pretendemos cambiar el paradigma de nuestra forma de pensar necesitaríamos poder interactuar al menos con 1 millón de neuronas a la vez como poco (tenemos 100.000 millones). Para ello, debemos introducir la ingeniería y fabricación del enlace neuronal dentro de la ley de Moore y así llegar al millón de interacciones en el 2034 y al cerebro completo antes de final de siglo. Hay que añadir la tecnología wireless necesaria para enviar y recibir la información, conversión analogico-digital, compresión y, lo más importante, necesitaríamos energía por inducción para poder funcionar. Por último, con la tecnología actual 1 millón de electrodos ocuparía el tamaño de una pelota de baloncesto, así que resulta preciso miniaturizar la tecnología dos órdenes de magnitud al menos.

Un segundo obstáculo es la implantación del interfaz cerebro-maquina en el tejido humano debido al alto nivel invasivo que supone y al riesgo potencial de daño irreversible. Además, la biocompatibilidad de los materiales

“El uso de la farmacología para mejorar nuestra capacidad cognitiva, aunque es elevado, a corto plazo, no parece que pueda crear una revolución en nuestra manera de procesar la información”.

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debe ser total, ya que nuestro organismo tiene tendencia a rechazar cualquier elemento extraño.

El tercer obstáculo es el tipo de interacción, no sólo tendremos que registrar electrónicamente la actividad sino tener la capacidad de interactuar mecánicamente y químicamente con las neuronas, lo que supone un avance tecnológico para el que todavía no tenemos soluciones.

A esto hay que sumarle el hecho de que no se trata sólo de excitar o inhibir a las neuronas, también necesitamos saber cuál es su función, ya que si inhibimos una neurona inhibidora lo que estamos haciendo es excitar.

Si queremos tener un interfaz mente-cerebro implantado en nuestro cerebro en 40 años, deberemos cambiar el paradigma de la industria y eso es algo que todavía no vislumbramos. No obstante, si observamos un teléfono de hace 50 años y uno actual podemos albergar esperanzas de que ese cambio de paradigma pueda empezar a producirse próximamente. Siempre habrá tecnología omnipresente del futuro que es inconcebible para las personas del pasado.

Apelando a ese futuro, se deberá investigar en dispositivos que puedan integrarse con nuestro sistema nervioso y potenciar la capacidad cognitiva. De la misma manera que a un ordenador le añadimos un coprocesador gráfico, podríamos añadir a nuestro cerebro un coprocesador cuántico basado en qubits que multiplique miles de veces la velocidad de un ordenador actual. Este coprocesador realizará sus operaciones y efectuará un output a nuestro cerebro con la información procesada en categorías mentales comprensibles. Yendo más lejos, ese coprocesador podría presentar ante nuestra conciencia nuevas categorías mentales. Por ejemplo, estructuras con más de 3 dimensiones o el concepto de infinito sin necesidad de hacer analogías.

El Software Aquí no estamos hablando de crear máquinas independientes que, mediante inteligencia artificial, puedan igualar o superar la capacidad cognitiva de un ser humano o, siendo más atrevidos, que lleguen a tener conciencia propia como el famoso HAL 9000 de 2001 Odisea del Espacio. Hablamos de optimizar nuestro órgano generador de conocimiento que es el cerebro. Para ello, la parte hardware o middleware que integre nuestro interfaz cerebro-máquina deberá disponer de un software que gobierne la parte no biológica del interfaz. Dicho interfaz deberá estar basado en las categorías de inteligencia artificial que disponemos, es decir, redes neuronales que permitan aprender a partir de la experiencia y optimizar sus algoritmos o redes bayesianas habilitando métodos probabilísticos de inferencia para razonar bajo la incertidumbre que predomina en los problemas reales.

Pero ¿queremos un software con categorías de inteligencia artificial que simule el pensamiento humano o un software que no siga estas reglas y pueda adoptar las suyas propias para luego enseñarnos a nosotros esa nueva forma de pensar? Se podría avanzar hacia un software de muy bajo nivel que modificara y potenciara partes de nuestro sistema nervioso para poder entender conceptos que ahora sólo podemos asimilar rudimentariamente mediante analogías. Por ejemplo, acceder al hipocampo para potenciar nuestra visión en 3D y añadirle más dimensiones.

Conclusión Parece que el futuro nos depara dos grandes tipos de mejoras: la capacidad de comunicación y las optimizaciones internas.

Dando un paso más, muchas veces cuando pensamos lo que hacemos es “comprimir” o “simplificar” el pensamiento en lenguaje para poder transmitirlo fuera de nuestro cerebro. ¿Cuántas veces hemos oído aquello de “no me salen las palabras para expresar lo que siento”? El lenguaje es comunicación a baja resolución. En el futuro puede que no sea necesario tener que hacer esa compresión o simplificación, ya que conseguiremos transmitir esa experiencia cognitiva digitalmente hacia fuera, bien para almacenarla o bien para compartirla con otra persona. A su vez, este receptor de nuestras experiencias cognitivas no necesitará interpretarlas desde el lenguaje como venimos haciendo desde hace milenios, sino que recibirá directamente la experiencia cognitiva en su totalidad, dotada de sus aspectos objetivos como subjetivos. Bajo tales circunstancias, el pensamiento colaborativo de grupo podría resultar la llave que nos permitiera avanzar hacia nuevas categorías de cognición.

Llegados a ese punto y siendo menos trascendentes, estaríamos en condiciones de decirle a

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“Ese coprocesador podría presentar ante nuestra conciencia nuevas categorías mentales. Por ejemplo, estructuras con más de 3 dimensiones o el FRQFHSWR GH LQÀQLWR VLQ necesidad de hacer analogías”

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nuestro interfaz que nos proporcionara la experiencia sensitiva de comer una tarta de chocolate, eso sí, sin las calorías perjudiciales asociadas.

Aunque quizás el gran avance no se produzca por el camino de la comunicación compartida, sino por vía interna. En palabras de Ramez Naam, se sucederán varios niveles de interfaz cerebro -computadora en el tiempo, cada vez más rápidos y tecnológicamente avanzados [10]: • Nivel 1: Quiero saber algo. Desde mi interfaz cerebral consulto a algo parecido a Google hablando directamente y la información irá a la corteza visual donde puedo leerla. Como ocurre ahora, pero operando dentro de mi cabeza.

• Nivel 2: Quiero saber algo. Llamo a la nube y le pregunto. Segundos después lo sé, no tengo que leerlo mentalmente. Es como si ya estuviera en mi memoria y recupero de allí el contenido buscado.

• Nivel 3: Sé algo justo en el momento que quiero saberlo. No sé si la información viene de la nube o de mi memoria. Cuando quiero algo, se presenta en mi consciencia de manera inmediata.

• Nivel 4: Más allá de conocer sólo los hechos, puedo entender profundamente cualquier cosa que quiera de una manera compleja.

El nivel 1 parece que estar cerca en el tiempo. En cambio, para el resto de niveles, solo hay conjeturas. Únicamente me queda añadir que, con la siguiente revolución cognitiva, a través de cualquiera de los medios que hemos hablado o, lo más probable, con una mezcla de todos ellos, alcanzaremos nuevas categorías y estructuras mentales de pensamiento que nos ofrecerán explicaciones a las grandes preguntas que se ha hecho la humanidad. Aunque, tal vez entonces, no nos gusten demasiado las respuestas.

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Referencias [1] Diarios La Vanguardia, 7 marzo 2017 y ABC, 5 mayo 2017, respectivamente.

[2] Yuval Noah Harari, De Animales a Dioses, Debate, Barcelona, 2015. Cita tomada del diario La Nación, 17 enero 2015 [3]D. Narvaez, J. Panksepp, A. Schore, y T. Gleason (Eds.), Evolution, Early Experience and Human Development: From Research to Practice and Policy, Oxford University Press, Nueva York, 2013 [4] F. d’Errico, y C.S Henshilwood, Journal of Human Evolution, 52 (2007) 142–163.

[5]O. Galor y O. Moav, SSRN Electronic Journal (October 2007) [6]M. M. Nour, L. Evans, D. Nutt, y R. L. Carhart-Harris, Frontiers In Human Neuroscience, 10 (2016) 269 [7] Y. Ikeda, T. Funayama, A. Tateno et al., Psychopharmacology (2017) 11-13 [8] A. S. Patel, Tremor Other Hyperkinet Mov (NY), 7 (2017) 447 [9] J. Liu et al., Nature Nanotechnology, 10 (7) (2015) 629–636 [10] R. Naam, The Infinite Resource: The Power of Ideas on a Finite Planet, University Press of New England, Londres, 2013 [11] B. Kastrup, Journal of Cognition and Neuroethics, 4 (3) (2017) 33–42.

[12] J. Padgett y M. Seaberg, Struck by Genius: How a Brain Injury Made Me a Mathematical Marvel, Headline Publishing Group, Londres, 2014

Acerca del autor Mario Fernández Sánchez es Licenciado en Antropología Cognitiva, Master en Neurociencia por la Universidad Autónoma de Madrid, Master Internacional en Psicobiología Evolutiva y Neurociencia Cognitiva por la Universidad Autónoma de Barcelona y Doctorando en Neurociencia por la Universidad Autónoma de Madrid. Profesionalmente se dedica a la consultoría de Procesos sanitarios para centros hospitalarios. Blog https:// unpulpoenungaraje.wordpress.com/ [@mferarig]

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Física cuántica

¿VIVIMOS EN UN Joaquín Cerdá Boluda

HOLOGRAMA? 48

J.CERDÁ BOLUDA, FRONTERAS DE LA CIENCIA, 1 (2017) 48-57

DYk \gk l]gj Yk ^ ka[Yk e k kgÕkla[Y\Yk \] dYk im] k] \akhgf] hYjY \]k[jaZaj ]d mfan]jkg$ dY e][ fa[Y [m ftica y la relativista, son incompatibles. La superposición directa de sus predicciones en regiones en las que los efectos de ambas son de magnitud comparable conduce a contradicciones difíciles de soslayar. Sin embargo, en los últimos tiempos ha emergido con fuerza una teoría con visos de poder llegar a armonizar ambas visiones, hasta ahora casi antagónicas. Lo más fascinante de todo son las drásticas implicaciones de la nueva teoría, según la cual el universo que habitamos podría ser un intrincado holograma, y nuestra percepción de la realidad, simplemente, una compleja ilusión.

LA REVOLUCIÓN DEL PRINCIPIO HOLOGRÁFICO J.CERDÁ BOLUDA, FRONTERAS DE LA CIENCIA, 1 (2017) 48-57

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H

oy por hoy, presentar la tĂŠcnica o los principios bĂĄsicos de la holografĂ­a puede parecer superďŹ&#x201A;uo o innecesario. Al ďŹ n y al cabo, se trata de una tecnologĂ­a que ha calado de un modo sorprendente en el imaginario colectivo a expensas del indudable atractivo que le es intrĂ­nseco. Ya en 1977, el famoso holograma de la princesa Leia pronunciaba su hoy cĂŠlebre llamada de auxilio â&#x20AC;&#x153;AyĂşdame, Obi Wan Kenobi. Eres mi Ăşnica esperanzaâ&#x20AC;?. Pronto la holografĂ­a dio el salto de la ďŹ cciĂłn especulativa a la mĂĄs concreta y pragmĂĄtica realidad, haciĂŠndose presente en expositores de museos, pegatinas, eventos promocionales e incluso billetes de curso legal, hasta adquirir tintes de autĂŠntica cotidianeidad.

Tomemos ahora la pelĂ­cula donde se ha grabado el patrĂłn de interferencias y llevĂŠmosla muy lejos del objeto original. Para realizar la observaciĂłn del holograma, tan sĂłlo hay que iluminar ĂŠste con una luz coherente, es decir, otro lĂĄser. Cuando la luz coherente ilumina el patrĂłn de interferencia grabado sobre la superďŹ cie fotosensible, el frente de onda que emerge del mismo es, precisamente, el haz ausente en esta situaciĂłn, esto es, el de la onda que habĂ­a rebotado sobre el objeto. De este modo, el observador tiene la impresiĂłn de estar viendo el objeto original, aunque ĂŠste no estĂĄ presente. El resultado se muestra en la ďŹ gura 2.

No obstante, consideramos que no estĂĄ de mĂĄs incidir sobre las bases del fenĂłmeno y destacar algunos aspectos distintivos que nos resultarĂĄ interesante manejar con soltura en nuestra subsiguiente exposiciĂłn.

La holografĂ­a es, en esencia, una soďŹ sticada tĂŠcnica fotogrĂĄďŹ ca que permite almacenar y reproducir imĂĄgenes tridimensionales. Fue introducida en 1948 por el fĂ­sico hĂşngaro Dennis Gabor, lo que le valiĂł la obtenciĂłn del Premio Nobel de FĂ­sica en 1971, y perfeccionada a lo largo de los aĂąos por toda una serie de investigadores fascinados por las enormes posibilidades del nuevo mĂŠtodo [1].

En su modalidad mĂĄs accesible y simpliďŹ cada, la tĂŠcnica de la holografĂ­a hace uso de un rayo lĂĄser que incide sobre el objeto que se desea registrar. La luz del lĂĄser tiene una caracterĂ­stica que la diferencia del resto de luces que diariamente utilizamos para alumbrarnos: es coherente, esto es, radia a una frecuencia muy exacta, y muy estable.

Si pudiĂŠramos observar su comportamiento microscĂłpico, nos encontrarĂ­amos con que se trata de una onda senoidal prĂĄcticamente perfecta.

Al incidir sobre un objeto, parte de dicha radiaciĂłn rebota y se mezcla con la original, dando lugar a un hermoso fenĂłmeno llamado interferencia mediante el cual ambos haces se combinan entre sĂ­ para formar un patrĂłn complejo. En dicho patrĂłn, allĂĄ donde las crestas de la onda incidente y de la onda reďŹ&#x201A;ejada coincidan, se crearĂĄn mĂĄximos de amplitud, mientras que allĂĄ donde una cresta coincida con un valle, se generarĂĄn mĂ­nimos. Esta onda compleja resultante impacta sobre una superďŹ cie fotosensible, donde queda registrada. El proceso se resume grĂĄďŹ camente en la ďŹ gura 1.

Figura 2. Mecanismo de reproducciĂłn de un KRORJUDPD $O LOXPLQDU OD VXSHUĂ&#x20AC;FLH IRWRVHQVLEOH el patrĂłn de interferencias grabado en la misma hace que el haz emerja con la forma del que rebotĂł sobre el objeto.

Hasta ahĂ­ las bases de la tĂŠcnica. Sin embargo, ya desde la introducciĂłn establecimos que el objetivo del presente artĂ­culo era exponer una novedosa teorĂ­a fĂ­sica sobre la naturaleza del universo. ÂżPor quĂŠ, pues, hemos empezado nuestra exposiciĂłn siguiendo derroteros tan tecnolĂłgicos?

Simplemente, porque la gran innovaciĂłn de esta nueva teorĂ­a es la arriesgada propuesta de que nuestro universo, tal como lo percibimos, podrĂ­a ser nada mĂĄs y nada menos que un enorme y soďŹ sticado holograma.

Obviamente, la teorĂ­a no surge de la nada y hay ciertos indicios, eminentemente teĂłricos, pero tambiĂŠn prĂĄcticos, que orientan hacia la citada (y drĂĄstica) hipĂłtesis. En los puntos siguientes trataremos de hacer un recorrido por todos aquellos hitos que han supuesto un eslabĂłn mĂĄs en la fascinante cadena de razonamientos que nos van acercando a nuestra sugerente conclusiĂłn y que derivan en la necesidad de una teorĂ­a hologrĂĄďŹ ca de la realidad.

Figura 1. Mecanismo de grabaciĂłn de un holograma.

El haz lĂĄser es dividido en dos.

Uno de los haces incide sobre el objeto, mientras que el otro es conducido por un camino Ăłptico alternativo. Sobre la suSHUĂ&#x20AC;FLH IRWRVHQVLEOH VH UHJLVWUD la interferencia entre ambos haces.

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Un universo compuesto de datos Es habitual encontrarse en textos de física preuniversitarios la afirmación de que el universo entero está formado por partículas elementales tales como electrones, protones o neutrones. Lo que ya no es tan común es que estos textos reconozcan el papel fundamental que cumple en esta construcción de la realidad otro actor, cuyas aportaciones se han ido revelando cada vez más decisivas: la información. Para hablar del concepto de información es necesario referirnos a la magnitud física conocida bajo el nombre de entropía.

A pesar de que fue introducida originalmente por Rudolf Clausius en 1865 como la cantidad de calor intercambiado entre un sistema y su medio dividido por su temperatura absoluta, en 1877 el austríaco Ludwig Boltzmann la reformuló en términos del número de estados microscópicos en los que puede encontrarse un sistema que sean compatibles con su apariencia macroscópica: (Ecuación 1)

S = k In 1

donde S es la entropía, 1 es el número de microestados compatibles con el macroestado observado, y k es la constante de Boltzmann. La historia de cómo Boltzmann llegó a su formulación y de las fatídicas consecuencias que ésta tuvo es, por sí misma, un relato fascinante que ejemplifica magníficamente las gigantescas contradicciones del ser humano [2].

algunos de los cuales son equivalentes en términos de la suma total.

Este ejemplo tan sencillo ilustra de una manera fantástica la diferencia entre macroestado y microestado. En nuestra tirada de dados, el macroestado es el valor suma de los valores individuales, mientras que para describir el microestado de cada tirada tendríamos que decir qué número ha salido en el dado A y qué número ha salido en el dado B. Con estas consideraciones es muy fácil concluir que no todos los macroestados son igualmente probables. De las 36 combinaciones de valores, sólo una de ellas da como suma final 2, a saber, aquélla en que A vale 1 y B también vale 1 (Figura 3a). Sin embargo, hay más microestados compatibles con el macroestado 3. En concreto, dos de ellas: la combinación (A=1, B=2), y la combinación (A=2, B=1).

En el otro extremo, el macroestado más probable es aquel cuya suma da 7, pues hay seis microestados compatibles con el mismo, correspondientes a las combinaciones (A=1, B=6), (A=2, B=5), (A=3, B=4), (A=4, B=3), (A=5, B=2), (A=6, B=1). La aplicación directa de la ecuación 1 ofrece los valores de entropía que se representan en la gráfica de la figura 3c. ¿Y la información? Volvamos al caso cuya suma resultante es 2. Como sólo hay un microestado compatible, una vez conocemos el macroestado, ya no necesitamos más información para realizar un diagnóstico. Ya no hay grados de libertad. Ya no hay más información.

Más de medio siglo después, y de un modo mucho menos dramático, el matemático estadounidense Claude Shannon propuso una definición del concepto de información formalmente idéntica a la de la entropía de Boltzmann, lo que inevitablemente condujo a su identificación conceptual [3]. Las diferencias entre ambas son, simplemente, cuestión de escala y magnitud de medida pero, a nivel práctico, se refieren al mismo concepto. De este modo, el número de configuraciones que se cuentan en la entropía de Boltzmann se corresponde con la cantidad de información, en el sentido de Shannon, necesaria para realizar cualquier configuración determinada.

Ahora bien, si nos dicen que la suma total ha sido 3, no podemos saber exactamente cuál es el microestado. En todo caso, podemos saber que está en uno de dos posibles microestados. Eligiendo uno de ellos al azar tendríamos una probabilidad del 50% de acertar el microestado correcto.

Esta dualidad, la posibilidad de elegir entre dos opciones equiprobables, requiere una cantidad de información de un bit. Y correspondientemente, un bit de información nos permite seleccionar entre dos posibles valores equiprobables. Dos bits de información nos permiten seleccionar entre cuatro posibles valores equiprobables y, en general, n bits permiten distinguir 2n valores equiprobables.

Aunque pueda parecer chocante en un primer momento, a poco que lo reflexionemos veremos que esta identificación entre entropía e información es lógica y, desde cierto punto de vista, necesaria. Vamos a detenernos brevemente en este aspecto utilizando una estrategia muy particular: vamos a jugar a los dados.

De este modo, el macroestado de mayor entropía es el macorestado de mayor información, pues para distinguir entre los 6 microestados asociados necesitaríamos una información de entre 2 y 3 bits.

Imaginemos un juego en que tengamos que lanzar dos dados. El resultado de una tirada será la suma de ambos. Desde un punto de vista final, no nos importa qué valor sale en cada dado: sólo el valor de la suma de ambos es significativo para el juego, de modo que sólo hay 11 posibles valores de salida.

Sin embargo, si particularizamos cada dado, llamando, por ejemplo, al primero A y al segundo B, y registramos el valor de cada uno, el número de posibles resultados aumenta. A tiene 6 posibles valores de salida, y B tiene otros 6, de modo que el resultado de nuestra tirada es, en realidad, 36 posibles combinaciones de valores,

Figura 3. Experimento de la tirada de dados. Sólo hay una combinación de los dos dados que ofrezca una suma total de 2 (a). Pero hay seis combinaciones que DUURMDUtDQ XQD VXPD ÀQDO GH E /RV YDORUHV GH HQWURStD H LQIRUPDFLyQ VH GDQ HQ OD JUiÀFD F

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´/D HQWURStD IXH GHÀQLGD RULJLQDOPHQWH SRU Rudolf Clausius en 1865 como la cantidad de calor intercambiado entre un sistema y su medio dividido por su temperatura. Tuvieron que pasar décadas SDUD TXH HVWD PDJQLWXG ItVLFD IXHUD LGHQWLÀFDGD con el concepto de información”.

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Tenemos elementos que nos llevan a pensar que la información se conserva en la mayoría de interacciones físicas. La conservación de la información está ligada a la reversibilidad microscópica del tiempo y ésta, a su vez, a la conservación de la energía (ver recuadro “Simetrías y leyes de conservación”). Tras la observación de un enorme número de interacciones, nuestra fe en la conservación de la energía es tal que la hemos elevado a un pilar básico de nuestro conocimiento del universo, lo que nos lleva a confiar igualmente en la reversibilidad microscópica, y en la conservación de la información.

Pero hay una situación específica en la que no tenemos demasiada experiencia, y en la que nuestra fe todavía tiene que ser puesta a prueba: en el seno de un agujero negro.

La información en los agujeros negros Prácticamente todos hemos oído hablar de los agujeros negros. Se trata de una región del espacio que alberga una concentración de masa tal que el campo gravitatorio generado no permite que absolutamente nada, ni siquiera la luz, escape de él. De ahí su denominación.

Geométricamente, el agujero negro viene determinado por su horizonte de eventos, una superficie imaginaria de forma esférica que lo envuelve, y que viene definida por la restricción matemática de que la velocidad necesaria para que una partícula escapara del agujero negro debería ser la de la luz. De este modo, nada de lo que haya dentro del agujero podrá abandonar nunca este volumen. Cálculos no demasiado complicados llevan a concluir que el radio del horizonte de eventos de un agujero negro de masa M, o radio de Schwarzschild, tiene el valor:

rsh= 2GM C2

Uno de los físicos teóricos que con más denuedo se ha dedicado a estudiar las extraordinarias propiedades de los agujeros negros es el célebre Stephen Hawking. En un trascendental artículo publicado en 1976, Hawking propone que, en los agujeros negros, tiene lugar una violación del principio de reversibilidad microscópica [5].

Dado que la información no puede escapar del horizonte de eventos una vez que lo ha cruzado, desaparece para siempre, introduciendo la primera fuente conocida de irreversibilidad en la naturaleza.

Unos años antes, Hawking ya había propuesto que los agujeros negros no son completamente negros, sino que emiten pequeñas cantidades de radiación térmica, hoy en día conocida como Radiación Hawking. Es decir que, de alguna manera, sí que existe un camino de salida del agujero negro. Pero es el mismo Hawking el que pone trabas a la salida de la información, postulando que la radiación Hawking es eminentemente aleatoria, puesto que la ley de radiación es no determinista. Aunque la masa pueda escapar, la información nunca lo hará, pues se perdió irremediablemente al cruzar el horizonte de eventos.

La revolucionaria conjetura de Hawking derivó en un alud de trabajos tomando partido a favor y en contra de la misma. Posiblemente la mayor objeción a la teoría estribaba en el hecho de que, al socavar la reversibilidad microscópica, también se negaba la conservación de la energía. La aplicación directa de los planteamientos de Hawking a las condiciones conocidas del universo lleva a la conclusión de que éste se habría calentado hasta los 1031 grados en cuestión de segundos. Dado que sabemos que eso no ha sucedido, se hace evidente que hay algún error en los planteamientos.

Sin embargo, habría que esperar casi veinte años hasta encontrar una propuesta con visos de arrojar alguna luz sobre la capciosa cuestión.

donde G es la constante gravitatoria y c es la velocidad de la luz. Una representación gráfica del agujero negro se muestra en la figura 4.

Figura 4. Estructura de un agujero negro.

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DOS ARTÍCULOS DECISIVOS

La entropía de un agujero negro Dicha propuesta llegaría de la mano de Gerardus ‘t Hooft.

En un artículo publicado en 1993, el físico neerlandés toma partido claramente a favor de la reversibilidad, proponiendo que la información que cae en un agujero negro debe estar, de una manera o de otra, a disposición del mundo exterior [6]. En su argumentación, ‘t Hooft hace uso de resultado anterior de Hawking y Bekenstein según el cual, para un agujero negro, la entropía puede calcularse como:

S=

L. Susskind

Hay que decir que los trabajos citados de ‘t Hooft como de Susskind ([6] y [7]) son extremadamente técnicos y requieren del lector un destacable bagaje previo, fundamentalmente matemático. Sin embargo, el propio Susskind contribuyó a la popularización de sus razonamientos al publicar un célebre artículo divulgativo en 6FLHQWLÀF American titulado “Los agujeros negros y la paradoja de la información” [8]. En este artículo, Susskind expone los principales puntos de su teoría siguiendo el hilo conductor del encarnizado, y a veces disparatado, enfrentamiento entre dos profesores, Windbag y Goulash. Haciendo gala de un marcado sentido del humor, las ideas de ‘t Hooft \ 6XVVNLQG YDQ ÁX\HQGR GH manera natural en una brillante exposición que recomendamos encarecidamente al lector.

Años después, con el princiSLR KRORJUiÀFR \D PXFKR PiV desarrollado y elaborado, Jacob Bekenstein seguiría esta misma aproximación y publicaría, en la misma revista, el artículo “La información en el universo holoJUiÀFRµ > @

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A 4

siendo A el área del horizonte de eventos del agujero negro, medida en una unidad particular conocida bajo el nombre de área de Planck. Así, a pesar de que la materia pueda verse atrapada por el agujero negro, la información captada por el mismo siempre quedará disponible al exterior, pues reside sobre su superficie.

Poco tiempo después, la idea de ‘t Hooft sería perfeccionada y ampliada por el estadounidense Leonard Susskind [7]. Uno de los objetivos de Susskind era el de "La revolucionaria establecer, de algún modo, un cierto valor que limitase la cantidad máxima de información novedad del principio que puede ser albergada en una determinada KRORJUiÀFR SODQWHD región del espacio, lo que hoy en día se conoce un principio capaz de bajo el nombre de cota holográfica, por moticonvertir en equivalentes vos que quedarán evidentes algo más adelante.

Para tal fin, Susskind propone un método dos universos de ciertamente ingenioso. En primer lugar, considistinta dimensión que dera una distribución de materia esférica en el interior de un área A. Posteriormente, provoca obedezcan, incluso, a que toda esa materia se colapse y forme un leyes físicas dispares" agujero negro. Evidentemente, el área del agujero negro resultante tendría que ser menor que A, el área original. Dado que la entropía de un agujero negro está acotada por la ecuación (3), se debe inferir que la distribución original también debería contener, originalmente, menos de A/4 unidades de entropía o información.

Esta cota a la máxima información que puede albergar un volumen es un auténtico desafío al sentido común.

Cualquiera esperaría que la capacidad de información de una determinada región del espacio fuera proporcional a su volumen. Pero no, las conclusiones que arroja la teoría van en un sentido distinto: la cantidad máxima de información depende del área que limita la región.

En el trabajo de ‘t Hooft ya se apuntaba una posible salida que daría una explicación natural a este importante atolladero, y esta salida es lo que conocemos hoy en día bajo el nombre de principio holográfico. Hemos visto en el primer apartado que, en holografía, una superficie bidimensional registra una imagen tridimensional. Toda la información referente a la imagen tridimensional viene codificada en el patrón de difracción que se graba sobre la película bidimensional. Pues bien, el principio holográfico sostiene que algo similar a este fenómeno podría, en principio, aplicarse a la descripción de cualquier sistema físico que ocupe una región tridimensional del espacio: existe una teoría física definida en el área de la región, que

describe completamente la física tridimensional vigente en su interior.

Y todo estaba preparado para dar el drástico paso siguiente: si el principio holográfico es válido para cualquier sistema físico, ¿podría ser aplicable para el universo en su totalidad? Ésa fue la polémica propuesta de Susskind.

Nuestro universo, tal y como lo concebimos, parece ser tetradimensional: tiene alto, ancho y largo, y se extiende en el tiempo. Adoptando un modelo físico holográfico resultaría que podríamos describir este mismo universo siguiendo unas leyes físicas definidas sobre una superficie tridimensional que trazase el contorno de la región tetradimensional tal como la percibimos. Ambas descripciones serían, por fuerza, equivalentes.

Vale la pena incidir sobre esta cuestión porque es, sin duda, donde reside toda la maravilla y toda la revolución que supone el principio holográfico.

Quizá deberíamos empezar diciendo lo que no es. El principio holográfico no es una simple proyección, como las que estamos acostumbrados a ver en nuestra vida diaria, y que se intentan ejemplificar en la figura 5. Una proyección es, en última instancia, una reducción dimensional y, como tal, lleva implícita una pérdida de información.

Si contemplamos una escena tridimensional a través de una pantalla (que es, en esencia, un sensor bidimensional) mantendremos la información relativa al ancho y al alto, referente a la orientación de la pantalla de observación.

Pero la información asociada a la tercera coordenada se perderá irremisiblemente. Esta pérdida de información puede ser crítica en algunos casos, hasta distorsionar por completo la imagen que se obtiene de la realidad.

Refirámonos a la figura 5 para entender este hecho. Al observar la escena de la situación a) desde la pantalla de la derecha, se pierde la información de profundidad, lo que hace que los objetos aparezcan deformes, aplanados. La deformación es especialmente catastrófica en la situación particular b) en la que simplemente se han cambiado sus orientaciones. Sin embargo, vistos desde la pantalla, los cuatro objetos parecen ser el mismo, a pesar de que sabemos fehacientemente que no lo son.

SIMETRÍAS Y LEYES DE CONSERVACIÓN Para los físicos es un hecho ampliamente conocido que las leyes de conservación de ciertas cantidades, que presumiblemente se cumplen en el universo, derivan de la simetría de alguna característica particular del espacio-tiempo. O lo que es lo mismo, una ley de simetría implica la conservación y aditividad de una magnitud física.

Así, la isotropía del espacio viene ligada a la conservación de una magnitud denominada momento angular, mientras que la homogeneidad del mismo tendría su correspondencia en la ley de conservación del momento lineal.

Siguiendo estos razonamientos, la ley de la conservación de la energía estaría asociada a la homogeneidad e isotropía del tiempo, esto es, a su reversibilidad en sentido microscópico. El lector interesado puede consultar una exposición brillante de esta correspondencia, aunque matemáticamente avanzada, en [4].

Notemos, eso sí, que existe una condición implícita en la DÀUPDFLyQ DQWHULRU QR HVWDPRV DÀUPDQGR TXH OD HQHUJtD se conserve siempre, o que el tiempo sea microscópicamente reversible. Lo que sostenemos es que, si el tiempo es reversible, entonces la energía es una magnitud aditiva y conservativa.

Y al contrario: si establecemos que la energía se conserva siempre, en toda interacción, deberíamos obligatoriamente concluir que el tiempo es homogéneo e isótropo. No se puede dar una condición sin la otra.

Figura 5. El proceso de proyección sobre una pantalla siempre lleva implícita una reducción dimensional y, por tanto, una pérdida de información. En el caso a) se aprecia la deformación de los objetos al ser observados. En el caso b), la deformación provoca que los cuatro objetos lleguen a hacerse indistinguibles.

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El principio holográfico va un paso más allá. No se trata de que la superficie que limita un espacio contenga parte de la información del mismo, sino que la contiene por completo.

Absolutamente toda la información referente al volumen aparece, también, en su área, de manera que sería equivalente realizar mediciones en uno u otro lugar. Es posible que las leyes físicas cambien de forma, y que los cálculos que debamos hacer para realizar predicciones sean completamente diferentes. Pero la información (que, en esencia, es lo que define la realidad) está presente y es coherente en ambas circunstancias. De ahí la revolucionaria novedad del principio holográfico, un principio capaz de convertir en equivalentes dos universos de distinta dimensión que obedecen, incluso, a leyes físicas dispares.

dencia AdS/CFT por “Andi-De Sitter” y “Conformal Field Theory”, comprobó que un universo descrito por la teoría de supercuerdas dentro de un espacio-tiempo anti-De Sitter podría hacerse equivalente a una teoría cuántica de campos operando sobre la frontera del mencionado espacio-tiempo.

El mayor problema de su formulación fue que, para probar la equivalencia, tuvo que postular un espacio-tiempo anti-De Sitter de cinco dimensiones, en lugar de las cuatro que cabría esperar. Sin embargo, podemos decir que el trabajo de Maldacena fue seminal y mostró el camino que posteriormente habrían de seguir otros investigadores como E. Witten, S. S. Gubser, I. R. Klebanov y A. M. Polyakov, quienes propusieron ejemplos de la correspondencia holográfica para espacio-tiempos de otras dimensiones.

Expansión del universo

Para su espacio-tiempo pentadimensional anti-De Sitter, Maldacena estableció un universo descrito, fundamentalmente, por la teoría de las supercuerdas, mientras que para el espacio-tiempo plano frontera, tetradimensional, que lo limita, aplicaría una teoría cuántica de campos con partículas puntuales. En un universo así, las criaturas que lo habitaran serían incapaces de decidir si pertenecen a una u a otra situación, dado que el principio holográfico las hace equivalentes a todos los efectos. Podría resultarles más cómodo utilizar una descripción u otra, en función de las necesidades. Pero la equivalencia es profunda y posibilita, por tanto, el adoptar uno u otro enfoque dependiendo de lo que se quiera calcular. Un cálculo muy complicado en el espacio-tiempo frontera relativo a quarks y gluones puede convertirse en otro más sencillo en el espacio-tiempo anti-De Sitter. De hecho, Witten demostró que un agujero negro del espacio anti-De Sitter corresponde a una radiación caliente sobre la frontera, reforzando las tesis de Maldacena [11].

Los apartados anteriores llevarían, de un modo lógico, a una pregunta casi terminal. Conocido el comportamiento holográfico del universo, ¿qué estructura deberíamos esperar del mismo, para que fuera coherente con esta visión? Y, en particular, ¿qué superficie tendríamos que concluir que representa el contorno del universo?

No se trata, realmente, de una respuesta fácil, y podríamos decir que, incluso hoy por hoy, tan sólo disponemos de modelos rutinarios y aproximados. El primero que encontró una respuesta convincente fue el argentino Juan Miguel Maldacena [10]. Para ello tuvo que recurrir a los espacio-tiempos anti-De Sitter (AdS).

En 1917, el holandés Willem de Sitter había obtenido una solución a las ecuaciones de Einstein con fuerza repulsiva que constituía un espacio de curvatura positiva, similar a una esfera. Ahora bien, si en las ecuaciones de Einstein sustituimos el término de repulsión por uno equivalente de repulsión, la solución de De Sitter cambia a una curvatura negativa y adquiere geometría hiperbólica.

En contraposición al anterior, este espacio ha recibido la denominación de anti-De Sitter. Recurriendo a este espacio particular, Maldacena propuso la primera realización concreta del principio holográfico. En su caso, al que hoy en día nos referimos bajo el críptico nombre de correspon-

Figura 6. Correspondencia AdS/CFT de Maldacena, en la que el espacio-tiempo Anti-De Sitter 5D se hace equivalente a un espacio-tiempo plano 4D en su frontera. Ambos espacio-tiempos obedecen leyes físicas diferentes.

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Consecuencias y conclusiones El hecho de que tos teorías formalmente tan diferentes como las aludidas por la correspondencia AdS/CFT sean equivalentes ha llevado a muchos autores, de los cuales quizá el máximo exponente es Lee Smolin, a proponer que, en realidad, lo que define el universo no es una física particular, sino el intercambio de información entre sistemas [12].

LOS PELIGROS DE UN NOMBRE No exentos de motivos, hay quienes aducen que la elecciĂłn del tĂŠrmino â&#x20AC;&#x153;hologrĂĄĂ&#x20AC;FRÂľ HV EDVWDQWH GHVDIRUWXQDGD (IHFWLYDPHQWH OD WpFQLFD GH OD KRORJUDItD QR UHSUHsenta, en Ăşltima instancia, todo el volumen del objeto que se desea registrar, sino sĂłlo la VXSHUĂ&#x20AC;FLH GHO PLVPR TXH HQWUD HQ FRQWDFWR FRQ HO KD] $Vt \ DGRSWDQGR HVWH HQIRTXH purista, hay quienes consideran que esta tecnologĂ­a es, en esencia, una especie de SUR\HFFLyQ VHOHFWLYD \ TXH QR OOHJD D UHĂ HMDU OD GUDPiWLFD QRYHGDG LPSOtFLWD HQ OD nueva teorĂ­a fĂ­sica.

En cualquier caso, esto no hace sino realzar las increĂ­bles propiedades del principio KRORJUiĂ&#x20AC;FR SRU HQFLPD LQFOXVR GH OD WHFQRORJtD TXH OH GLR QRPEUH

SegĂşn esto, la realidad tal como la percibimos podrĂ­a no ser mĂĄs que una suerte de ilusiĂłn o interpretaciĂłn a posteriori llevada a cabo por nuestro cerebro. Llevar este punto de vista a sus Ăşltimas consecuencias estĂĄ en la base de ciertas aďŹ rmaciones radicales, como las del polĂŠmico Ellon Musk, cuando sostiene que el universo entero podrĂ­a no ser mĂĄs que un soďŹ sticado programa de ordenador.

En cualquier caso, el principio hologrĂĄďŹ co no es una entelequia. Resultados empĂ­ricos arrojan ciertas pistas que nos llevan a creer en su validez teĂłrica. Choques de nĂşcleos de oro en el Colisionador del Laboratorio Nacional de Brookhaven parecen indicar que se han creado diminutos y efĂ­meros agujeros negros [13] y, recientemente, el grupo de K. Skenderis ha proporcionado la que podrĂ­a ser la primera evidencia observacional [14].

Sea como sea, el principio hologrĂĄďŹ co constituye una teorĂ­a digna de ser tenida muy en cuenta para mejorar nuestra imagen del universo y, posiblemente, nuestra mejor baza para llegar a una conciliaciĂłn deďŹ nitiva entre la mecĂĄnica cuĂĄntica y la relativista.

Referencias [1] P. Hariharan, Optical Holography: principles, techniques, and applications, Cambridge University Press, Cambridge, 1996.

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[3] C. E. Shannon, The Bell System Technical Journal, 27 (1948) 379-423 y 623-656.

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[8] L. Susskind, ScientiďŹ c American, 276(4) (1997) 52-57 [9] J. D. Bekenstein, ScientiďŹ c American, 289(2) (2003) 58-65 [10] J. M. Maldacena, Advances in Theoretical and Mathematical Physics, 2 (1997) 231-252 [11] E. Witten, Advances in Theoretical and Mathematical Physics, 2 (1998) 253-291 [12] L. Smolin, Three roads to quantum Gravity, Basic Books, Nueva York, 2002.

[13] P. K. Kovtun, D. T. Son, A. O. Starinets, Physical Review Letters, 94 (2005) 111601 [14] K. Skenderis et al. Journal of High Energy Physics, 4(1) (2017) 1-62

Acerca del autor Joaquín Cerdå Boluda (Xà tiva, Valencia, 1975) es Ingeniero en Telecomunicación, Doctor en Electrónica, Licenciado en Ciencias Físicas y Profesor Titular en la Escuela TÊcnica Superior de Ingenieros de Telecomunicación dentro del Departamento de Ingeniería Electrónica de la Universitat Politècnica de València.

Como investigador ha realizado importantes aportaciones a los campos de la imagen fĂ­sica mĂŠdica, los DXWyPDWDV FHOXODUHV ODV XQLGDGHV GH SURFHVDPLHQWR JUiĂ&#x20AC;FR R ORV PRGHORV ItVLFR HFRQyPLFRV EDVDGRV HQ gases reticulares. Tiene mĂĄs de treinta artĂ­culos en revistas de reconocido prestigio, comunicaciones en congresos internacionales y numerosos premios como escritor de teatro, narrativa infantil y juvenil, destacando la novela de misterio La mano de Dios y la serie de novelas infantiles Els enigmes dâ&#x20AC;&#x2122;en Bredford Bannings [http://www.ximocerda.com]

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Filosofía

José Gómez Galán

Y AL PRINCIPIO FUE (TAMBIÉN)…

EL TIEMPO UN ENIGMA CIENTÍFICO Y FILOSÓFICO

Este artículo tiene por objetivo determinar qué es el tiempo, uno de los principales enigmas de la realidad q mf j]lg hYjY dY [a]f[aY q dY Õdgkg^ Y \]k\] kmk gj _]f]k& K] hj]k]flYf Yd_mfYk `ah l]kak kgjhj]f\]fl]k sobre su naturaleza y características, y se describe lo que hoy la ciencia nos puede decir de él. El tiempo, más allá de ser nuestra percepción del cosmos en movimiento, supone el paradigma de un universo multidimensional extremadamente complejo que apenas estamos empezando a descubrir.

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El enigma del Tiempo

Introducción: la comprensión del tiempo El tiempo domina nuestras vidas inexorablemente, siempre llega todo. Aquello que nos parecía tan lejano casi sin percatarnos de ello llega, se convierte en presente. El tiempo se nos escapa, se nos va de las manos, se escurre entre ellas. Es así, hace nada éramos niños, todavía no íbamos a la escuela, estamos en el instituto, empezamos a trabajar, nace nuestro primer hijo, es el día de su boda, llega nuestra jubilación, es ayer, es hoy… nuestra mente intenta clasificar ese fluir que se desvanece... sólo reparamos en todo esto cuando nos ponemos a pensar acerca del tiempo, y nos damos cuenta de su fluir, de su inmaterialidad, de su impermanencia. El día a día nos hace olvidarnos de que nos encontramos bajo el yugo del imperio del tiempo.

Con la percepción del tiempo estamos acariciando otras dimensiones. Con el sentir de este fenómeno accedemos a conocer que más allá del espacio tridimensional en el que nos encontramos (somos conscientes del ancho, alto y largo) existe una realidad (tan auténtica que la vivimos y experimentamos) que se escapa a nuestra comprensión.

Aunque sabemos hoy que el tiempo está vinculado al espacio (fue una de las maravillosas aportaciones de Albert Einstein) los propios sentidos nos ofrecen información de que todo es mucho más complejo de lo que percibimos.

Tanto es así que, sensitivamente, nos parecen dos dimensiones independientes. El fluir del tiempo lo percibimos como unidireccional, no hay posibilidades de movernos en él, sin embargo en el espacio sí lo hacemos. Podemos recorrer una habitación en diferentes direcciones, incluso retroceder al lugar desde donde hemos avanzado, sin embargo el tiempo nos arrastra. Es como si nos encontráramos en un río empujados permanentemente por una corriente continua, en la que resulta imposible cualquier capacidad de remonte o, a su vez, ir más deprisa. Estamos atados a un tronco que nos arrastra con velocidad uniforme. “Sed fugit interea, fugit irreparabile tempus”, afirmaba Virgilio, huye el tiempo, huye irreparablemente… En realidad es todo lo que, con absoluta certeza, podemos saber de él.

La apreciación y percepción del tiempo, tan tenue, tan sutil, tan inexplicable, nos permite conocer que nos encontramos en un universo multidimensional, mucho más sofisticado y misterioso que lo que nuestros sentidos nos ofrecen. El enigma del tiempo se enlaza con las dimensiones que conocemos pero también con las que nos son desconocidas. Pues nuestra propia incapacidad de entender qué es el tiempo, cuál es su esencia y naturaleza, aunque llevemos al límite toda nuestra capacidad cognitiva y utilicemos herramientas tan sofisticadas como las que hoy constituyen los pilares de la ciencia, es una prueba de la complejidad de la realidad que nos envuelve. La comprensión del tiempo es un reto para la mente humana. ¿Qué es realmente el tiempo? San Agustín de Hipona contestaba: “Si nadie me lo pregunta, lo sé; si quiero explicarlo a quien me lo pide, no lo sé”. Nos encontramos ante una de las temáticas más frecuentes en la historia de la filosofía, y que sigue muy presente en nuestros días en el plano de la ciencia, desde la física cuántica a la más

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avanzada neurofisiología, siendo motivo de encendidos debates. ¿Qué es el tiempo? ¿Por qué existe? A lo largo de la historia el ser humano ha intentado encontrar respuestas a uno de los misterios más insoslayables que nos acompañan. Incluso las tres preguntas básicas de la existencia (¿De dónde venimos? ¿Quiénes somos? ¿Adónde vamos?) están marcadas por el tiempo. Si pudiésemos desvelar el secreto que encierra el tiempo sería posible conocer la esencia de nuestro ser, acercarnos a lo inefable, a la trascendencia…

Quien esto escribe siempre ha estado fascinado por los enigmas del universo. Y la naturaleza del tiempo ha ocupado un lugar especial en esta búsqueda. Recuerdo que cuando era estudiante de C.O.U. en el barrio de Villaverde Alto (Madrid), donde residía, me distraía durante las clases reflexionando sobre esta cuestión, que me maravillaba por completo. Ese muchacho que era entonces llegó incluso a realizar una pequeña autoedición de esos pensamientos, en los que proponía posibles respuestas a algunas incógnitas de la ciencia y la filosofía [1]. Conjeturas que intentaban ir más allá de lo que en esos momentos leía, que era todo lo que caía en mis manos.

Sobre el origen del cosmos imaginaba la existencia de infinitos universos, tal vez todos ellos en expansión (desde un Big Bang) y en implosión (Big Crunch); universos que formaban parte de nuestras partículas elementales, al igual que nosotros formábamos parte de una partícula elemental de otro universo. En un grano de arena se hallarían trillones y trillones de universos que nacían y morían, en una existencia de una ínfima parte de un nanosegundo que eran eones y eones de tiempo para ese universo. Como una matrioska cósmica de infinitas sucesiones.

En relación con el tiempo, el infinito implicaba la eternidad (que puede ser entendida así o, por el contrario, la nada). Si el tiempo es infinito todo puede suceder.

En el infinito no hay probabilidad, lo que puede suceder sucederá. Todo lo que podamos imaginar, en consonancia con las leyes de nuestro universo (incluso más allá de ellas si contemplamos en toda su dimensión el concepto de infinito, puesto que se generarían infinitas leyes), se realizará.

Podemos pensar en infinitas vidas nuestras, paralelas o progresivas y lineales, en las que acontecerá todo aquello que pudiera darse, en una seríamos el presidente de Estados Unidos, en otra un intocable en Calcuta, en otra el primer ser humano inmortal o el que pisa un exoplaneta.

O cualquier forma de ser sintiente. Todo. La eternidad, como infinito, lo supone todo.

En esos momentos también concebía el tiempo como un posible flujo de partículas (por supuesto desconocidas) que incidían en todas las demás, generando movimiento.

Tal vez como consecuencia de esos infinitos nacimientos y eclosiones de universos. O como resultado de la interposición de espacios multidimensionales, de los cuales sería tan sólo una manifestación reflejo de uno en otro.

En definitiva, atrevidas conjeturas con las que intentaba alcanzar una compresión del cosmos, que miraba como un todo, pero nunca limitado a una visión panteísta de la realidad. Un medio para intentar entender lo que tal vez sea imposible de ser comprendido.

Resulta maravilloso que a lo largo de estos treinta años (y parece que fue ayer en el río del tiempo) haya visto pensamientos muy similares en muchos otros investigadores, preguntas acerca de la última frontera allí donde se ubican los límites de la ciencia. Nuestro conocimiento actual del universo es tan complejo y existen tantos retos que cuanto más avanzamos más incógnitas se nos presentan: energía oscura, materia oscura, partículas y antipartículas, túneles de gusano, la unificación de teorías, campos bosónicos y fermiónicos, la era de Planck, teoremas de singularidades, universo inflacionario y multiversos,.. Un cosmos extraño y fascinante que comenzamos a vislumbrar, como cuando se revelaba antiguamente una fotografía y poco a poco iba apareciendo la imagen. Pero es aún tan tenue que apenas se perciben las formas. Y sí, está dominada por una niebla sutil que lo explica y a la vez lo oculta todo, donde quizás esté la clave a muchas de nuestras preguntas: llamémosla tiempo. $SUR[LPDFLyQ D XQ HQLJPD FLHQWtÀFR \ ÀORVyÀFR Hablar de la existencia, de la vida, del universo, es hablar del tiempo. Su comprensión, en todas sus dimensiones, es una problemática que abarca a tantas disciplinas que solo mediante el diálogo entre ellas será posible progresar en su conocimiento. A lo largo de la historia la determinación de la naturaleza del tiempo ha sido uno de los principales ejes del pensamiento filosófico, desde Heráclito a Heidegger, pasando por Platón, Aristóteles, Plotino, San Agustín, Leibniz, Kant, Hegel, Bergson, Husserl, Kierkegaard o Wittgenstein. Sería posible citar a decenas de pensadores

que se han aproximado de una u otra manera (propiedades, características, posibilidades de conocer su esencia, ontología, etc.) a qué significa el tiempo. Para la ciencia también constituye una de sus principales problemáticas.

En especial a partir de la revolución que supuso la visión del universo de Einstein y que ha dado lugar a avances extraordinarios. No obstante las soluciones que podemos obtener de este enigma, desde ambas perspectivas y a pesar de nuestros esfuerzos, tal vez no sean suficientes [2].

Desde la filosofía, y aunque existen decenas de lúcidas propuestas, es así. En cierta ocasión Picasso comentó, en referencia al arte, “tras Altamira, todo es decadencia”.

Apliquémoslo a la filosofía occidental desde la antigua Grecia. En ella ya se distinguía entre tiempo y eternidad.

Para Platón, con base en los presocráticos Parménides y Anaximandro, entre otros, el tiempo es apariencia, se encuentra ligado a lo sensible y al movimiento frente al mundo de las ideas, el ser, que es inmutable y eterno. Concebía el tiempo como una imagen móvil de la eternidad, que había sido generado con el universo y tenía naturaleza cíclica (todo se repite). Aristóteles intentó también explicarlo, pero reconoció que se trataba de una cuestión demasiado compleja, implicaba aporías y paradojas imposibles de resolver y que rompían con toda lógica (pensemos, por ejemplo, en las que hoy se utilizan en la literatura o el cine sobre viajes en el tiempo). Tan sólo defendió con seguridad su relación con el movimiento, su esencial analogía con el espacio y que es infinito. Cuestiones todas ellas que se siguen debatiendo en las más avanzadas teorías de la cosmología actual.

“A lo largo de la historia la determinación de la naturaleza del tiempo ha sido uno de los principales ejes del pensamiento ÀORVyÀFR \ FLHQWtÀFRµ Escuela de Atenas, Rafael Sanzio 1510-1511

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El enigma del Tiempo

Nuevas aportaciones se produjeron en la teología cristiana y, en concreto, San Agustín de Hipona. Al beber directamente de Platón y los neoplatónicos (en especial Plotino) distingue también entre tiempo y eternidad.

Afirmaba que no tenía sentido hablar de un tiempo antes de la Creación, pues éste surgió junto al cosmos cuando fue creado (coincide con la respuesta hoy de la ciencia cuando se pretende hablar de un antes del Big Bang). Era obra de Dios y, partiendo de una interpretación escatológica del mismo, consideraba que sólo tendría sentido en un plano moral. Existe para que tengamos conciencia de él, generando un escenario que nos permita distinguir el bien del mal. A partir de aquí, vuelve a encontrarse con los problemas lógicos que ya planteara Aristóteles.

Además de esa concepción psicológica del tiempo, para San Agustín no podía ser cíclico, imagen muy frecuente en la historia del filosofía hasta prácticamente los estoicos.

Eliade [3] determinó que esta visión fue común en las primeras culturas, tanto en occidente como en el mundo oriental. La observación directa de la evolución del día, las estaciones, los solsticios, las fases lunares, etc., que se repetían con precisión y exactitud, llevaba a pensar que podría también acontecer en la historia, en la vida humana, etc., todo sería cíclico y repetirse eternamente (en el hinduismo, incluso, se habla de nacimientos y muertes del cosmos, como sueño de Brahma, en ciclos de duración de miles de millones de años).

Pero ya en las etapas más tempranas del cristianismo el tiempo fue

“Platón concebía el tiempo como una imagen móvil de la eternidad”.

Estatua de Platón de la Academia de Atenas, Grecia.

Leonidas Drosis, 1885.

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entendido como lineal, partía de un inicio en la Creación y se dirigía hacia el final de los tiempos. Formaba parte del plan de Dios, estaba a su servicio. En el pensamiento cristiano, no obstante, aparecieron muchas interpretaciones.

Tertuliano por ejemplo, creía que el tiempo era un velo que ocultaba la eternidad; San Isidoro de Sevilla, que estaba formado por instantes indivisibles; y Giordano Bruno retomaba la idea de un tiempo y un espacio infinitos. No hay que olvidar que las religiones han entendido siempre que nuestra existencia en este mundo es un tránsito, sea de una u otra manera. El tiempo es un tránsito de acciones, conocimiento, aprendizaje, etc., que nos traslada hacia lo eterno.

La filosofía, en definitiva, interpreta el tiempo en dos planos, el físico (ligado a lo material y la sucesión de acontecimientos en la naturaleza) y el psicológico o espiritual (ser, alma o conciencia, de la que depende su conocimiento e, incluso, está más allá del fenómeno). Lo que ha llegado hasta nuestros días. Por ejemplo, para Kant el tiempo forma parte de la sensibilidad, es la base de la percepción y fundamento de la intuición. Por su parte Hegel, que inauguraría el estudio del tiempo histórico, el Geschichtliche Zeit, y las filosofías de la historia propias del mundo contemporáneo, habla del tiempo como el devenir que se intuye, lo que llevaría a su vez a la dicotomía entre tiempo objetivo y tiempo fenomenológico, en lo que trabajarían entre otros, y con diferentes lecturas, Husserl, Kierkegaard, Jasper, Bergson o Heidegger. Ciertamente la historia no es más que tiempo, la sucesión de hechos económicos, sociales, políticos, etc., acaecidos a los seres humanos a lo largo de los siglos.

Interpretaciones todas ellas que intentaban llegar a los límites del razonamiento pero que, en todo caso, tan sólo conseguían determinar algunas de las cualidades del tiempo pero no decir qué es.

Podemos pensar que la ciencia, que tanto nos ha ofrecido en los últimos siglos, en especial a partir del XVII cuando adquiere su forma y fundamentos actuales, puede ayudarnos mejor en este reto. Sin embargo debemos decir que, lamentablemente, aún estamos lejos de encontrar respuestas satisfactorias. Bien es cierto que con Galileo, Huygens, Newton o Leibniz se intenta contemplar el tiempo únicamente a partir de una interpretación física, perdiéndose en principio la perspectiva teleológica y trascendente Pero tiene el problema de adquirir un carácter instrumental, de ser entendido solo como una magnitud, lo que quizás no resulte suficiente por las características del fenómeno.

Newton lo consideró “absoluto, real y matemático, que fluye independiente de algo externo”. Constituye, junto con el espacio, la fuerza y la masa, los conceptos fundamentales de la mecánica clásica, a partir de los cuales pueden explicarse muchos más (velocidad, aceleración, atracción, gravitación, etc.). Para él es ilimitado, continuo, uniforme, inerte e inmutable, Un fenómeno real, en definitiva, que suponía una de las bases de la física y cuya concepción quedó prácti-

camente inalterada (aunque hubiera discrepancias, como en el caso de Leibniz) hasta la revolución de Einstein a principios del siglo XX. Por supuesto la presencia del tiempo en las leyes de la mecánica permitía acceder a una realidad que podía explicarse mediante el lenguaje de las matemáticas, y que llevaba el conocimiento de un mundo más allá de los sentidos. Incluso el movimiento de los astros, tan condicionados por el tiempo (fueron siempre la base de su medida), permitían saber que el cosmos se regía en función de esas leyes de la que dependían su forma y características. Cuando por ejemplo hoy hablamos del Big Bang o de un universo inflacionario, algo que naturalmente escapa a nuestra experiencia sensible, se debe al conocimiento que estas leyes nos ofrecen. Resulta fascinante que la búsqueda de la naturaleza del tiempo fuera asimismo uno de los detonantes de la revolución científica. Sin embargo, el concepto de tiempo absoluto de Newton y los modelos mecanicistas, que en teoría parecían limitar la complejidad del fenómeno, fueron superados por Albert Einstein y de nuevo recobró para la ciencia la extraña inaccesibilidad que lo caracteriza.

En el año 1905 este científico, que trabajaba entonces en una oficina de patentes, alejado del mundo universitario, publicó una serie de artículos que revolucionaron por completo la mecánica clásica y dieron paso a la física contemporánea. Explicar en pocas palabras el alcance de sus descubrimientos no es fácil, tan sólo diremos que llegó a establecer que los conceptos de espacio y tiempo no son independientes, sino que están unidos, y en modo alguno son absolutos e inmutables. Asimismo descubrió que masa y energía son equivalentes (la masa sería una especie de energía concentrada), cuando la razón y la experiencia sensible nos dicen todo lo contrario. La teoría de la relatividad (dividida en relatividad especial y relatividad general) se convirtió en uno de los mayores descubrimientos científicos de la historia. Y desde donde debemos apoyarnos para ofrecer una visión panorámica lo que la ciencia hoy nos dice acerca del tiempo.

En esencia, el espacio-tiempo (como hemos expuesto es un mismo fenómeno) no es inmutable, es un tejido que puede encogerse, estirarse o curvarse. Precisamente se curva por influencia de la masa y la energía (como hemos señalado, un mismo concepto que depende de la velocidad de la luz, según la famosa ecuación E = mc2). Por su parte, la fuerza de la gravedad no sería más que la aceleración que experimenta un objeto como consecuencia de la curvatura del espacio-tiempo. Esta se puede conocer por la ecuación RȣȞ - ½ gȣȞ R = TȣȞ, donde, sin entrar en explicaciones específicas, RȣȞ representaría la curvatura, gȣȞ la métrica del espacio-tiempo y TȣȞ la materia y la energía.

Einstein demostró así (teniendo en cuenta, entre otros, el experimento de Michelson-Morley) que el tiempo estaba unido al espacio y ambos se encuentran condicionados por la materia y el movimiento. Eran, pues, relativos.

Desde las transformaciones de Lorentz es posible determinar que el tiempo se dilata y contrae en función de la velocidad, y depende del estado del observador. Con la ecuación ǻt’ = ǻt / Ǻ puede calcularse la diferencia entre el tiempo propio, ǻt’ (por ejemplo de una partícula o un objeto), y el tiempo medido, ǻt (el realizado por quien observa). Así, si nos aproximamos a la velocidad de la luz el

“La percepción del tiempo nos permite conocer que nos encontramos en un universo multidimensional”.

tiempo se contrae, transcurre con mayor lentitud que para el observador (Véase Cuadro “Viajes en el Tiempo”). Esta ecuación, además, nos permite conocer que la velocidad de la luz sería inalcanzable para cualquier objeto con masa (Ǻ =0) y que físicamente no puede ser superada (Ǻ sería la raíz cuadrada de un número negativo). Por ello nada puede viajar más rápido que la luz.

El universo de Einstein nos habla, por tanto, de cuatro dimensiones perceptibles, tres de ellas son de espacio (alto, ancho, largo) y una es de tiempo, pero como está unida al espacio se utiliza muchas veces la expresión 3+1 dimensiones, o simplemente dimensión espacio-temporal.

El tiempo resulta básico, de este modo, en los cálculos de casi todas las ecuaciones que hoy nos dan a conocer el cosmos, pero paradójicamente siguen sin decirnos demasiado sobre la auténtica naturaleza del tiempo Qué es realmente el tiempo: desvelando el misterio El propio Einstein fue consciente de esta limitación. Estaba obsesionado con entender qué era realmente el tiempo, y aunque su empleo en la ciencia explicaba muchas de las maravillas del universo no podía acceder a su verdadera esencia. Invitó a Piaget, el más famoso psicólogo evolutivo de la historia, a que estudiara la noción del tiempo en los niños, buscando respuestas sobre su comprensión en los seres humanos (de nuevo el plano del tiempo físico frente al psicológico). Piaget, entusiasmado por el reto, determinó que en las personas la noción de espacio se desarrolla antes que la del tiempo, la cual sólo se completaría a partir de los siete años [4]. Aunque en la actualidad se ha comprobado que este hecho se produce antes [5] lo importante a destacar es que hay momentos de nuestra vida en los que no percibimos el tiempo o no tenemos conciencia J.Gómez Galán, Fronteras de la Ciencia, 1 (2017) 58-71

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El enigma del Tiempo

del mismo. Con lo que retornarĂ­amos a las conjeturas ďŹ losĂłďŹ cas de si se trata de una realidad inherente o externa a la mente, e incluso de los lĂ­mites de ĂŠsta, polĂŠmicas que continĂşan en pleno debate hoy. Sobre todo cuando la fĂ­sica, a partir de Einstein, ha seguido ocupĂĄndose del tiempo obteniendo resultados sorprendentes, que quizĂĄs impliquen un necesario diĂĄlogo entre ambos planos aun cuando no siempre reparen en sus sintonĂ­as.

â&#x20AC;&#x153;En esencia, el espacio-tiempo no es inmutable, es un tejido que puede encogerse, estirarse o curvarseâ&#x20AC;?.

Intentaremos explicarlo. En la actualidad, y apoyĂĄndonos en las ecuaciones de la fĂ­sica, podrĂ­amos simular universos con tiempos reversibles y universos sin principio ni ďŹ nal. En ellos, y salvo algĂşn caso muy especĂ­ďŹ co, serĂ­a factible avanzar y retroceder en el tiempo, Sin embargo, somos conscientes de que en la realidad esto es imposible, y pondremos un solo ejemplo: recordamos el pasado pero no conocemos el futuro. Desde el punto de vista psicobiolĂłgico estamos atados a un tiempo lineal, que se mueve en una Ăşnica direcciĂłn (del pasado al futuro, y no viceversa). ÂżExiste un motivo para este carĂĄcter unidireccional del tiempo? SĂ­, y lo mĂĄs importante es que tenemos una respuesta: la segunda ley de la termodinĂĄmica, tambiĂŠn llamada ley de la entropĂ­a. En la segunda mitad del siglo XIX Clausius y Boltzmann constataron que los sistemas aislados suelen pasan del orden al desorden (aunque no siempre, como se desprenderĂ­a de la fascinante conjetura de PoincarĂŠ, hoy teorema al haber sido demostrada por PerelmĂĄn [6], un logro matemĂĄtico portentoso). Y el

VIAJES EN EL TIEMPO En nuestro universo resultarĂ­a posible viajar en el tiempo. Al ser relativo podrĂ­amos, y pedimos permiso por usar esta expresiĂłn, manipularlo. BasĂĄndonos en la teorĂ­a de la relatividad de Einstein disponemos de las bases teĂłricas para la construcciĂłn de una mĂĄquina del tiempo. ÂżQuĂŠ caracterĂ­sticas tendrĂ­a y cĂłmo serĂ­a ese viaje? Bien, ya que en esta nueva concepciĂłn del universo no debemos distinguir entre espacio y tiempo lo que nos importa es acercarnos a velocidades prĂłximas a la luz, que permitirĂ­an contraer el tiempo al crononauta que viajara en esa mĂĄquiQD &RQ HVWH Ă&#x20AC;Q SRGHPRV partir de la Tierra y tomar como destino, por ejemplo, el sistema de Sirio, a

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unos 8,6 aĂąos luz de distancia de nosotros.

Imaginemos que somos capaces de construir una mĂĄquina que alcance velocidades prĂłximas a la luz (superando retos tĂŠcnicos que, en la actualidad, resultan por completo inviables). Como el viaje no serĂĄ exactamente igual a la velocidad de la luz la ida y vuelta supondrĂ­a para los habitantes de nuestro planeta unos 20 aĂąos (10 aĂąos de ida y unos 10 de vuelta). Llega el dĂ­a de partida del crononauta, pongamos el 1 de septiembre de 2017. La fecha de regreso a la Tierra se producirĂ­a, por tanto, el 1 de septiembre de 2037.

La mĂĄquina es subida a la Ăłrbita terrestre y, desde allĂ­, se impulsa a una fantĂĄstica velocidad de

J.GĂłmez GalĂĄn, Fronteras de la Ciencia, 1 (2017) 58-71

299.790 km/s, muy prĂłxima a la luz en direcciĂłn a Sirio.

Ha llegado la fecha de reJUHVR HVWDPRV D Ă&#x20AC;QDOHV GHO verano del 2037 y vemos cĂłmo la mĂĄquina vuelve a la Tierra. Es traĂ­da desde la Ăłrbita terrestre y, ante la expectaciĂłn de millones de espectadores que en ese momento estĂĄn siguiendo el acontecimiento, la puerta se abre. Para todos los habitantes de este planeta (como observadores) habrĂĄn pasado 20 aĂąos.

Sometidos a un movimiento de rotaciĂłn y traslaciĂłn alrededor del Sol, en el Sistema Solar, todos han envejecido (mejor o peor) el equivalente a 20 vueltas al astro rey. Han vivido 20 aĂąos de sus vidas, realizaron sus estudios, encontraron trabajo, se casaron, tuvie-

ron hijosâ&#x20AC;Ś Comparan su fotografĂ­a del aĂąo 2017 con la del aĂąo 2037â&#x20AC;Ś Y se abre la puertaâ&#x20AC;Ś ÂżHa sucedido igual para el crononauta que realizĂł ese viaje? En modo alguno, ante la sorpresa de todo el mundo baja de la mĂĄquina exactamente igual que se marchĂł. Para ĂŠl, viajando a velocidades muy prĂłximas a la luz, el tiempo se contrajo. La sensaciĂłn que tuvo y que experimentĂł fue una aceleraciĂłn increĂ­ble que, en unas horas, le hizo detenerse ante un fabuloso y bellĂ­simo sistema con una estrella extremadamente brillante (Sirio) junto a una enana blanca (Sirio B) acompaĂąada de una cohorte de planetas. Los estuvo observando durante unos minutos y de nuevo la

tiempo, introducido como variable, es lo que llevarĂ­a a ello. La entropĂ­a aumenta con el tiempo, no disminuye.

En realidad este aumento de la misma es lo que nos permite distinguir entre pasado y futuro. AsĂ­, por ejemplo, un huevo es un sistema con mucho orden, pero si se rompe se descompone en mĂşltiples pedazos (aumenta su entropĂ­a) y nunca por sĂ­ mismo volverĂĄ a recomponerse.

Algunos cientĂ­ďŹ cos, como Penrose [7] o Hawking [8] entienden que si aplicamos esta concepciĂłn termodinĂĄmica al Big Bang, como sistema, el tiempo en consecuencia serĂ­a lineal e irreversible. Del perfecto orden de la singularidad inicial que suponĂ­a el universo (con mĂ­nima entropĂ­a) se pasĂł al desorden (aumento de la entropĂ­a) provocado por una increĂ­ble explosiĂłn que generĂł (continĂşa generando) el movimiento y expansiĂłn del universo con todo lo que hoy lo constituye y las leyes que lo gobiernan. Todo el universo estaba dentro de ese espacio sin dimensiones, el mismo que hoy se haya en inďŹ&#x201A;aciĂłn, expandiĂŠndose.

Que con el tiempo aumente el desorden o la entropĂ­a se llama ďŹ&#x201A;echa del tiempo, tal y como la denominĂł Eddington, y distingue el pasado del futuro otorgĂĄndole un sentido unidireccional. Hawking, de este modo, considera que aĂşn nos encontramos en una fase de universo inďŹ&#x201A;acionario ya que es la direcciĂłn en la que el universo se va expandiendo y, en consecuencia, la manera en que nosotros percibimos el tiempo (con efectos que siguen a causas

aceleraciĂłn le llevĂł en direcciĂłn a la Tierra, a la que llegĂł pasadas unas horas.

Pero al aterrizar ya no era la Tierra que conocĂ­a. Le sorprendieron los vehĂ­culos elĂŠctricos voladores, los nuevos espacios verdes en las ciudades, esos H[WUDxRV DSDUDWRV Ă H[Lbles y desplegables que la gente se ponĂ­a como pulseras, y que intuyĂł se tratarĂ­a de mĂłvilesâ&#x20AC;Ś Para ĂŠl, que viajĂł en el espacio a velocidades prĂłximas a la luz, habĂ­a transcurrido tan solo un dĂ­a. Para los observadores de la Tierra 20 aĂąos. Naturalmente, habĂ­a hecho un viaje en el espacio, pero tambiĂŠn en el tiempo (espacio-tiempo). En el cosmos que nos descubriĂł Einstein todo astronauta es tambiĂŠn un

crononauta. Ahora bien, debe pagar un precio muy alto. No puede retroceder en el tiempo. El protagonista de nuestra historia se maravillĂł de haber viajado 20 aĂąos al futuro, y descubrir una sociedad muy distinta, pero pronto se encontrarĂ­a desolado pues muchos de sus seres queridos ya no estaban y otros habĂ­an envejecido demasiado. Recordemos tambiĂŠn lo que le sucediĂł a los personajes de la pelĂ­cula (basada en la novela de Pierre Boulle) El Planeta de los Simios (Planet of the Apes, 1969), en la que astronautas que viajaron fuera del Sistema Solar encontraron al regresar una Tierra cientos de aĂąos posterior, lo que llevarĂ­a a Chalton Heston a arrodillarse frente a algo -la escena

precedentes y no a la inversa). Con ser un logro extraordinario el problema es que aĂşn no nos permitirĂ­a decir quĂŠ es el tiempo, cuanto mĂĄs contribuirĂ­a al cĂłmo es. Pues de inmediato surgirĂ­a otra cuestiĂłn: ÂżquĂŠ es lo que hace que el universo se comporte asĂ­? O dicho de otro modo, Âżpor quĂŠ se produce la entropĂ­a creciente, la segunda ley de la termodinĂĄmica? Y buscar una respuesta nos llevarĂ­a a preguntas que a su vez demandarĂ­an nuevas respuestas, en un bucle de reminiscencias tomistas siempre en demanda de la Ăşltima pregunta, la esencia de la metafĂ­sica.

Por otra parte, lo expuesto hasta ahora serĂ­a aplicable a lo macroscĂłpico, pero no a lo microscĂłpico, el universo de las partĂ­culas elementales. Los fundamentos teĂłricos de la fĂ­sica cuĂĄntica, creada a partir de los aĂąos veinte del siglo XX desde los trabajos de Heisenberg por Broglie, SchrĂśdinger, Born, Planck y el propio Einstein, entre otros, implicarĂ­an que en los procesos fĂ­sicos de ese nivel el tiempo podrĂ­a ser reversible. AdemĂĄs, la mecĂĄnica cuĂĄntica es bĂĄsicamente probabilĂ­stica, sin causa-efecto predecible, estando condicionada en parte por el azar (principio de incertidumbre de Heisenberg). A nivel subatĂłmico, por tanto, no podemos hablar de la ďŹ&#x201A;echa del tiempo, de asimetrĂ­a temporal. En el universo cuĂĄntico, aplicando el ejemplo que pusimos, un huevo roto podrĂ­a recomponerse automĂĄticamente y el tiempo ďŹ&#x201A;uir del futuro al pasado. Distintas leyes, ciertamente, pero en las que tambiĂŠn, lo que resulta extraordinario, estĂĄ presente el tiempo.

es uno de los iconos del cine- sorprendente.

Pero para viajar en el espacio-tiempo no necesitamos mĂĄquina alguna. Que como vemos, y puesto que hemos hecho referencia al sĂŠptimo arte, no serĂ­a un DeLorean impulsado por un condenVDGRU GH Ă XMR Back to the Future, Robert Zemeckis, 1985) sino una nave espacial. Con sĂłlo mirar al cielo cualquier noche estrellada estaremos tambiĂŠn viajando en el tiempo. Sin ir mĂĄs lejos, cuando en otoĂąo dirijamos nuestra mirada hacia la hermosa constelaciĂłn de 2ULyQ \ QRV Ă&#x20AC;MHPRV HQ HO hombro rojo del gigante (la tonalidad de la supergigante Betelgeuse) no la estaremos viendo como es hoy en dĂ­a, sino como era hace 643 aĂąos, el tiempo que tardĂł

en llegar su luz a nuestras retinas tras haber recorrido precisamente 643 aĂąos luz de distancia (espacio-tiempo, la vemos como realmente era cuando Boccaccio y Petrarca escribĂ­an sus obras).

Es posible que esta estrella haya estallado como supernova hace 400 aĂąos y todavĂ­a nos quedarĂĄn 243 para que lo sepamos. Mirar al cielo es un extraordinario viaje en el tiempo, desde un segundo (la Luna) u ocho minutos (el Sol), hasta unos 2,5 millones de aĂąos (la Galaxia AndrĂłmeda, M31, que la vemos tal y como era en tiempos del Australopithecus afarensis). O muchos PiV VL XVDPRV VRĂ&#x20AC;VWLFDGRV sistemas Ăłpticos, como los telescopios espaciales, que nos llevarĂ­an a momentos prĂłximos al nacimiento del universo.

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FilosofĂ­a

â&#x20AC;&#x153;En la cosmologĂ­a del multiverso-brana se conjetura con un ocĂŠano multidimensional e ilimitado de branas chocando entre sĂ­ y JHQHUDQGR EXUEXMDV TXH FRQVWLWXLUtDQ %LJ %DQJV GH LQĂ&#x20AC;QLWRV XQLYHUVRV donde el tiempo se crearĂ­a en cada uno de ellos o bien ya estarĂ­a presente, dominĂĄndolo todo, en ese caldo primigenio y eternoâ&#x20AC;?

ÂżPodrĂ­amos buscar, utilizando en concreto el tiempo, una fusiĂłn de las teorĂ­as de ambas dimensiones (macroscĂłpica y microscĂłpica)? ÂżPodrĂ­a este nuevo paradigma decirnos, en deďŹ nitiva, quĂŠ es el tiempo? En realidad, el mayor reto de la fĂ­sica actual es la uniďŹ caciĂłn de la teorĂ­a de la relatividad general y la mecĂĄnica cuĂĄntica, llegar a una teorĂ­a cuĂĄntica de la gravedad. Pero se estĂĄ muy lejos de ello ya que hoy por hoy resultan incompatibles entre sĂ­. Si una es correcta no lo puede ser la otra. El propio Einstein dedicĂł los Ăşltimos aĂąos de su vida a alcanzar esta proeza cientĂ­ďŹ ca, pero no lo consiguiĂł. Como modelo se ha buscado la uniďŹ caciĂłn de las teorĂ­as parciales de las cuatro categorĂ­as de fuerzas o interacciones que existen en el universo (la gravitatoria, la electromagnĂŠtica, la nuclear fuerte y la nuclear dĂŠbil). Esta teorĂ­a uniďŹ cada (llamada en los Ăşltimos tiempos, aunque no es por completo un sinĂłnimo, ToE, de theory of everything, teorĂ­a del todo) que englobarĂ­a en una sola todos los fenĂłmenos fĂ­sicos conocidos, es el sueĂąo de todo cientĂ­ďŹ co actual. Quien lo logre no sĂłlo recibirĂ­a de inmediato el Premio Nobel, sino que en la historia verĂ­a unido su nombre, en letras de oro, a los de Newton y Einstein.

En esta teorĂ­a que fusiona todas las demĂĄs, y como prueba de que forma parte intrĂ­nseca e inseparable del enigma de la existencia, estarĂ­a presente el tiempo. En los intentos realizados en las Ăşltimas dĂŠcadas con este ďŹ n, como la mecĂĄnica cuĂĄntica relativista constituida por Dirac y la teorĂ­a de cuerdas, fundada por Scherk y Schwarz, el tiempo resulta fundamental en sus bases teĂłricas y formulaciones. Especialmente interesante y sugerente serĂ­a esta Ăşltima, que se encuentra en pleno desarrollo y ocupa hoy a muchos de los mĂĄs brillantes cientĂ­ďŹ cos de todo el mundo. La teorĂ­a de cuerdas, simpliďŹ cada al mĂĄximo, concibe que la realidad (el todo) se constituye de Ă­nďŹ mas

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cuerdas o ďŹ lamentos energĂŠticos que serĂ­an la base de las partĂ­culas elementales que hoy conocemos. ResultarĂ­an increĂ­blemente diminutas, trillones de veces mĂĄs pequeĂąas que un ĂĄtomo. Las cuerdas vibrarĂ­an en funciĂłn de su forma, y desde ella darĂ­an lugar a los bosones-fermiones, quarks, leptones, etc.

Esta teorĂ­a resulta maravillosa en muchos aspectos y nos ofrece una nueva y desconcertante visiĂłn del universo.

Pero mĂĄs que simpliďŹ carla (en deďŹ nitiva buscarĂ­a uniďŹ car teorĂ­as) en un canto a su complejidad y a lo inaccesible de sus secretos. En relaciĂłn con el tiempo, sin ir mĂĄs lejos, y para que desde una perspectiva teĂłrica pueda resolverse el problema de las frecuencias de la vibraciĂłn que deben tener algunas cuerdas para generar las propiedades concretas de una partĂ­cula, se necesitan aĂąadir siete dimensiones a las 3+1 (tres espaciales y una temporal) de la fĂ­sica clĂĄsica. Dicho de otro modo, el universo estarĂ­a constituido por 11 dimensiones, 7 de las cuales no percibimos (la razĂłn es que se encuentran plegadas con un radio de curvatura tan insigniďŹ cante que no permite la transmisiĂłn de la materia y la energĂ­a, algo solo posible en las cuatro primeras dimensiones).

Esta es hoy la base de la famosa teorĂ­a M, un intento de uniďŹ car todas las variantes que se habĂ­an producido en la teorĂ­a de cuerdas. Considera que las cuerdas son tan sĂłlo un miembro mĂĄs de un diverso conjunto de objetos que pueden moverse en varias dimensiones y que, simpliďŹ cando, reciben el nombre de branas .Los resultados que arroja esta teorĂ­a son fabulosos, ya que explican por quĂŠ la fuerza de la gravedad resulta intrascendente en el mundo subatĂłmico comparada con la electromagnĂŠtica y las nucleares dĂŠbil y fuerte, y asimismo por quĂŠ existen variables y constantes ďŹ jas en el conjunto del cosmos. Prueba de

“Una de las hipótesis más fascinantes plantea la posibilidad de que nuestro universo sea fruto de la materia absorbida por un agujero QHJUR GH XQ XQLYHUVR PD\RU ,QÀQLWRV XQLYHUVRV DQXGDGRV D SDUWLU GH agujeros negros donde el tiempo se crea donde no existe el tiempo…”

“En la actualidad, y apoyándonos en las ecuaciones de la física, podríamos simular universos con tiempos UHYHUVLEOHV \ XQLYHUVRV VLQ SULQFLSLR QL ÀQDOµ J.Gómez Galán, Fronteras de la Ciencia, 1 (2017) 58-71

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que nos encontramos avanzando en el buen camino en el conocimiento de la realidad y una posible unificación de teorías.

Además, la teoría M nos describe un cosmos inconcebible en el que no sólo se establece un complejísimo hiperespacio multidimensional sino que también ofrece sostén teórico a que existan infinitos universos paralelos al nuestro, iguales o asombrosamente diferentes, algunos de los cuales estarían constituidos por dimensiones desconocidas. Todo ello formaría lo que se ha dado en llamar el multiverso. Las cosmología actual trabaja con numerosas posibilidades teóricas de multiversos, en diferentes niveles (de I a IV) y tipologías (mosaico, inflacionario, cíclico, autorreproductor, brana, holográfico, cuántico, etc.), con decenas de propuestas, a cual más sorprendente y extraordinaria [9].

En la cosmología del multiverso-brana, por ejemplo, se conjetura al respecto con un océano multidimensional e ilimitado de branas chocando entre sí y generando burbujas que constituirían Big Bangs de infinitos universos, donde el tiempo se crearía en cada uno de ellos o bien ya estaría presente, dominándolo todo, en ese caldo primigenio y eterno. Nuestro universo, así, no sería más que una brana tridimensional fluctuando en ese infinito espacio cósmico. Nos encontramos, por supuesto, en los límites de la ciencia, en las fronteras con la filosofía, se trata de propuestas de un atractivo sublime pero siguen planteando excesivos interrogantes para los cuales se ofrecen decenas de respuestas que, hoy por hoy, son imposibles de demostrar. Seguimos, realmente, sin conocer qué es el tiempo. ¿Es esto el tiempo?

La ciencia aún no ha resuelto el misterio. Entraríamos en el terreno de las conjeturas, y aquí todo sería posible.

Universos paralelos, agujeros de gusano, bucles cuánticos, teoría del caos… El tiempo siempre está presente, pero a la vez se nos escapa. Accedemos al conocimiento del universo utilizando cuanto menos una parte muy significativa de su lenguaje, qué duda cabe, lo que nos ha permitido obtener extraordinarios avances en los últimos siglos (tanto científicos como tecnológicos) pero podemos tener plena seguridad de que aún no dominamos su idioma y, sobre todo, la indescriptible biblioteca por este generada. Además hay que tener en cuenta que para comunicarnos no sólo utilizamos la gramática, en ocasiones también resulta decisivo el lenguaje corporal, la situación concreta, el contexto, etc. Somos tan sólo niños balbuceando nuestras primeras palabras. Lo más importante, no obstante, es que comenzamos a hablar.

Lo que hoy la ciencia nos puede aportar con seguridad sobre el tiempo, por tanto, es que es algo intrínseco a nuestro universo. Es un fenómeno cósmico. La flecha del tiempo existe, pero probablemente con unas características muy concretas derivadas de algunas leyes que lo gobiernan (una de ellas, por ejemplo, la segunda ley de la termodinámica). Y que nos envuelven, como parte que somos de él. Además, sólo podemos percibir algunas de sus particularidades, pero en modo alguno su conjunto.

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Sabemos que no es absoluto, al contrario, es relativo, se puede dilatar y contraer. El flujo del tiempo no se experimenta por igual en todo el universo. Y asimismo es espacio, son dos caras del mismo fenómeno. En definitiva, el tiempo es nuestra percepción de un universo en movimiento.

El tiempo aletea en el cosmos. Y lo penetra profusamente. Sin embargo, y aquí comienza a velarse por completo su fotografía, teóricamente podrían darse lugares en nuestro propio universo donde el tiempo no existiera (y consecuentemente el espacio). Por ejemplo, el punto central de un agujero negro (producidos por un colapso gravitatorio extremo) es una singularidad donde no podríamos hablar de espacio-tiempo (la relatividad nos dice que allí la curvatura del espacio-tiempo sería infinita, sin embargo aún no disponemos de una teoría unificada que nos permita asegurarlo, sobre todo cuando entra en acción la mecánica cuántica). Precisamente una de las hipótesis más fascinantes de los últimos años, propuesta por Poplawski (y apoyada en el concepto de agujero de gusano, puente de Einstein-Rosen), plantea la posibilidad de que nuestro universo sea fruto de la materia absorbida por un agujero negro de un universo mayor [10]. Como imaginábamos hace tantos años [1], y como se ofrece hoy en las diferentes posibilidades del multiverso y la teoría M, esta hipótesis nos presentaría la existencia de infinitos universos anudados, en este caso a partir de agujeros negros. Pero lo más fascinante de todo ello, sin duda alguna, es que el tiempo se crearía allí donde no existe el tiempo…

Conclusiones: hacia nuevos paradigmas No somos conscientes de lo insignificantes que resultamos en la inmensidad cósmica, en el mundo de lo enormemente grande y lo extraordinariamente pequeño.

El tiempo, como manifestación de esa realidad, no resulta una excepción. ¿Qué somos en lo Absoluto? Como nuestra mente tiene tantas dificultades para comprender tan descomunales dimensiones pondremos un ejemplo ya planteado por Carl Sagan en Cosmos [11]. Si imaginamos como un año el tiempo del universo nuestra civilización (desde las primeras culturas hasta hoy) puede reducirse a los últimos 10 segundos. Uno… dos… tres… diez. El resto de ese año sería el tiempo transcurrido desde el Big Bang. ¿Y nuestra propia vida? En esta escala nuestra existencia particular se reduciría a nanosegundos, ni siquiera un suspiro en la eternidad cósmica. A su vez, un segundo nuestro supondría el tiempo de hipotéticos millones de Big Bang (hasta posibles Big Crunch) para la duración ínfima que tendrían las partículas, antes de desintegrarse, en la espuma cuántica propuesta por Wheeler [13], en los límites del espacio-tiempo.

Podemos tener cierta seguridad de que, como seres sensibles, percibimos un cosmos dominado por leyes que generan movimiento. A esta percepción de ese universo en movimiento la llamamos tiempo. Todos los seres sintientes tenemos la noción del tiempo. Nuestra biología está atada a esta realidad. Pero ese espacio-tiempo en el que nos ubicamos es relativo, estaría en función de su curvatura, de la fuerza gravitacional. De una manera

“¿La esencia del cosmos, y consecuentemente del tiempo, estaría más allá de nuestro alcance, como para un ser bidimensional lo estaría uno tridimensional?”

visual, intentando hacer accesible algo tan complejo, lo que para nosotros pueden ser miles de años para otros observadores serían segundos, lo que para nosotros pueden ser segundos para otros serían eones (miles de millones de años).

Romper con la esclavitud del espacio-tiempo resulta, para unas entidades biológicas como somos, sitas en un pequeño planeta que se desplaza por el cosmos a decenas de kilómetros por segundo (la Tierra gira alrededor del Sol, el Sistema Solar en la Galaxia, la Galaxia se desplaza en el cúmulo galáctico, en un universo en expansión), un imposible. En la práctica disponer de una tecnología que lo permitiera implicaría no sólo dominar sino modificar las leyes universales que rigen el funcionamiento de este reloj cósmico. Por fortuna o por desgracia, démosle que la lectura que cada uno sienta, desde un plano científico estamos atados al tiempo.

unificadas (consideremos el teorema de incompletud de Gödel). Pudiera ser que en nuestro universo no resulte útil la navaja de Ockham (“Pluralitas non est ponenda sine necesítate”), el principio metodológico de exigencia de simplicidad, y haya que aceptar que es demasiado problemático para su comprensión y no puede reducirse a lo mínimo como pretendemos. Las barbas de Platón (que Ockham quería afeitar) son demasiado espesas. ¿La esencia del cosmos, y consecuentemente del tiempo, estaría más allá de nuestro alcance, como para un ser bidimensional lo estaría uno tridimensional? Sinceramente, hoy por hoy no podemos saberlo.

Para desprendernos de él deberíamos estar fuera del cosmos. Además, y precisamente por ser nosotros seres generados en este universo, fruto de sus leyes y características, parece evidente que tan sólo podemos acceder (y con sumas dificultades) a lo que en este existe. No podríamos conocer y ni siquiera entender ese más allá, pues nuestra mente estaría ligada al universo del que formamos parte. Tal vez la última realidad, la respuesta a las tres preguntas básicas de la existencia, sea inaccesible para nosotros.

Antes de concluir abramos, no obstante, un poquito la ventana. Cuando nos encontramos en un cuarto oscuro resulta sorprendente que con sólo mover el pestillo, y abrirla unos centímetros, la luz comienza a iluminar la estancia y los objetos van adquiriendo gradualmente sus formas para, poco después, comenzar a desplegar los colores. Y, fuera, la luminosidad es cegadora. Pensemos, ¿y si nuestro conocimiento actual es tan provisional que, aunque nos parezca asombroso, apenas nos deja percibir qué es el universo y, con él, el tiempo? Al igual que Einstein cambió nuestra concepción del universo y, con ello, de la realidad, y que derivó en una revolución frente a las teorías newtonianas, podría surgir en el futuro una figura o corriente en el campo de la física que transformara profundamente nuestra forma de ver el cosmos, sus orígenes, evolución y características.

Muchos piensan que nuestro conocimiento será siempre limitado. O depende de nuestra percepción (principio antrópico) o es tan increíblemente complejo que no podremos abarcarlo mediante teorías científicas

¿Y si el Big Bang no implicara el nacimiento del universo y del tiempo? ¿Y si se trata de algo distinto? ¿Y si los datos empíricos con los que contamos hoy, que se emplean para sostener esta hipótesis y de los que han J.Gómez Galán, Fronteras de la Ciencia, 1 (2017) 58-71

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derivado mĂşltiples marcos teĂłricos, describen un fenĂłmeno extremadamente mĂĄs complejo y desconocido? No son pocos los cientĂ­ďŹ cos que se muestran crĂ­ticos con la propuesta de un universo inďŹ&#x201A;acionario [12], y aunque no rechazan abiertamente la teorĂ­a del Big Bang en la que se basa sĂ­ que cuestionan que puedan justiďŹ carse los modelos en que se apoya. Lo cierto es que cuanto mĂĄs avanzamos en nuestro conocimiento mĂĄs es lo que ignoramos, como un balĂłn que se va hinchando y cuya superďŹ cie en contacto con lo desconocido es cada vez mayor. Por lo tanto el tiempo podrĂ­a tener un origen y naturaleza muy distintos a lo que hoy sabemos de ĂŠl, podrĂ­a ser tan diferente de como lo entendĂ­a Newton a como lo concibiĂł Einstein.

Nuevos paradigmas cientĂ­ďŹ cos y del conocimiento podrĂ­an aportarnos respuestas radicalmente distintas a las actuales.

â&#x20AC;&#x153;El tiempo domina nuestras vidas inexorablemente. SĂłlo reparamos en HOOR FXDQGR UHĂ H[LRQDPRV VREUH pO \ QRV GDPRV FXHQWD GH VX Ă XLU GH su inmaterialidad, de su impermanencia. Para la ciencia el tiempo es nuestra percepciĂłn de un universo en movimientoâ&#x20AC;?

Con todo lo que ya hemos alcanzado hoy resulta abrumador. Es realmente asombroso. La ciencia nos estĂĄ permitiendo acercarnos a enigmas increĂ­bles, nos estĂĄ descubriendo un universo maravilloso de indescriptible grandeza y complejidad. Aun cuando nos quede tanto por avanzar. Y, ciertamente, cuanto mĂĄs nos acerquemos a conocer quĂŠ es realmente el tiempo mejor comprenderemos la esencia de la existencia. Mientras tanto seguirĂĄ formando parte de nosotros pues, en deďŹ nitiva, y al estar nuestro ser formado por el misterioso tejido que constituye el cosmos, pertenecemos al tiempo.

Somos tiempo.

TIEMPO, ARTE Y EXISTENCIA El tiempo domina nuestras vidas, y no ha sido solo SUHRFXSDFLyQ GH Ă&#x20AC;OyVRIRV \ FLHQWtĂ&#x20AC;FRV 'UDPDWXUJRV poetas, novelistas, pintores, mĂşsicos, cineastasâ&#x20AC;Ś los artistas en general KDQ GHVDĂ&#x20AC;DGR VLHPSUH VX misterio. Sobrecogidos por su indeterminaciĂłn, ha sido evocado de mĂşltiples maneras y formas. En cierta ocasiĂłn JosĂŠ Luis Borges dijo â&#x20AC;&#x153;el tiempo es la sustancia de la que estoy hechoâ&#x20AC;?; SĂŠneca, resaltando tambiĂŠn nuestra Ă­ntima vinculaciĂłn con este fenĂłmeno, habĂ­a escrito â&#x20AC;&#x153;todo nos es ajeno; sĂłlo el tiempo nos perteneceâ&#x20AC;?. Han sido muchos quienes han aludido a lo fugaz de nuestra existencia frente a la eternidad, por ejemplo Rivarol (â&#x20AC;&#x153;todo pasa ante el tiempo, y nosotros creemos que es el tiempo

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que pasaâ&#x20AC;?) o Carlyle (â&#x20AC;&#x153;un humilde dĂ­a de nuestra vida HV OD FRQĂ XHQFLD GH GRV eternidades: estĂĄ constituido por corrientes que provienen del pasado mĂĄs remoto y se desplazan adelante hacia el mĂĄs remoto futuroâ&#x20AC;?). Para Flaubert â&#x20AC;&#x153;el futuro nos atormenta y el pasado nos encadena; por ello se nos escapa el presenteâ&#x20AC;? y Rabindranath Tagore fue tajante: â&#x20AC;&#x153;todos sufrimos hambre de tiempo \ QDGLH WLHQH VXĂ&#x20AC;FLHQWH FRQ el suyo, ni el prĂ­ncipe ni su puebloâ&#x20AC;?. Sobre su efecto en las acciones humanas Ovidio sentenciĂł que â&#x20AC;&#x153;no es posible lograr que retorne el agua que ya pasĂł, ni exigir que vuelva la hora venciGDÂľ 5HĂ H[LRQDQGR VREUH VX naturaleza Montaigne haEtD DĂ&#x20AC;UPDGR TXH ´QR H[LVWH el presente: lo que llama-

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mos el presente es tan solo el punto de uniĂłn del futuro con el pasadoâ&#x20AC;?; CicerĂłn dejĂł escrito al respecto que â&#x20AC;&#x153;el tiempo es una cierta parte de la eternidadâ&#x20AC;?.

No nos debe extraĂąar que para los artistas el tiempo haya constituido siempre una de sus principales fuentes de inspiraciĂłn. Se conecta directamente con lo intangible, lo inexplicable, lo desconocido, con las grandes preguntas para las que se anhelan respuestas (y, en consecuencia, consuelo).

Nos ponen en contacto FRQ OD PDJQLĂ&#x20AC;FHQFLD GHO cosmos en el que existimos.

Se encuentra ademĂĄs en Ă­ntima relaciĂłn con los sentimientos, probablemente lo mĂĄs intangible, tenue y profundo de todos nosotros.

Y en cuya base, quĂŠ duda

cabe, estĂĄn los recuerdos, que suponen una lucha contra el tiempo, contra la impermanencia, contra una naturaleza oscura y enigmĂĄtica, terriblemente cruel y a la vez inconmensurablemente bella.

Lo cierto es que todos nosotros soĂąarĂ­amos con tener dominio sobre el tiempo, vivir en un mĂĄs allĂĄ en el que no exista, en el podamos movernos por ĂŠl en cualquier direcciĂłn y en cualquier momentoâ&#x20AC;Ś Revivir esos instantes tan felices de nuestra existencia que nos inundan de alegrĂ­a, todo aquello que nos permite sentir esa dicha para que la no hay medida del cĂĄlculo, para la que la lĂłgica o las matemĂĄticas no tienen sentidoâ&#x20AC;Ś Volver a estar con nuestros padres

Referencias [1] J. GĂłmez GalĂĄn, Primera ReďŹ&#x201A;exiĂłn: FilosofĂ­a de los OrĂ­genes, Biblioteca de la CĂĄtedra, Madrid, 1987.

[2] J. GĂłmez GalĂĄn, Eur. J. Sci. Theol., 11(3) (2015) 31-44.

[3] M. Eliade, The Myth of the Eternal Return, Pantheon, Nueva York, 1965.

[4] J. Piaget, Le DĂŠveloppement de la Notion de Temps chez lâ&#x20AC;&#x2122;Enfant, Presses Universitaires de France, ParĂ­s, 1946.

[5] J. GĂłmez GalĂĄn, Understanding Historical Time, en Theory and Practice in Educational Research, J. GĂłmez GalĂĄn & F. Sirignano (eds), Edizioni UNISOB, NĂĄpoles, 2016, 281-320.

[6] J. H. Eschenburg, Perelman: Die Dreidimensionale Welt, en Sternstunden der Mathematik, J. H. Eschenburg (ed.). Springer,

Wiesbaden, 2017,195-205 [7] R. Penrose, The Emperorâ&#x20AC;&#x2122;s New Mind: Concerning Computers, Minds, and the Laws of Physics, Oxford University Press, Oxford, 1999.

[8] S. Hawking, A Brief History of Time: From the Big Bang to Black Holes, Bantam, Nueva York, 1988.

[9] B. R. Greene, The Hidden Reality: Parallel Universes and the Deep Laws of the Cosmos, Knop, Nueva York, 2011 [10] N. J. Poplawski, Phys. Lett. B, 687 (2010) 110-113.

[11] C. Sagan, Cosmos, Random House, Nueva York, 1980, [12] A. Ijjas, P. J. Steinhardt y A. Loeb. Sci Am., 316(2) (2017) 32-39 [13] J.A. Wheeler, A Journey into Gravity and Spacetime, ScientiďŹ c American Library, Nueva York, 1990

Acerca del autor JosĂŠ GĂłmez GalĂĄn es en la actualidad Research Professor de la Universidad Metropolitana (SUAGM) y CatedrĂĄtico de TeorĂ­a e Historia de la EducaciĂłn de la Universidad de Extremadura. Ha sido profesor y/o investigador visitante en diversas universidades internacionales, entre ellas Minnesota, Oxford y La Sapienza de Roma. Posee tĂ­tulos acadĂŠmicos en diferentes ĂĄmbitos FLHQWtĂ&#x20AC;FRV SXGLpQGRVH GHVWDFDU VXV GRFWRUDGRV HQ *HRJUDItD H +LVWRULD 8 &RPSOXWHQVH \ )LORVRItD \ && (GXFDFLyQ 81('

(V DXWRU GH PiV GH SXEOLFDFLRQHV FLHQWtĂ&#x20AC;FDV GH FDUiFWHU PXOWLGLVFLSOLQDULR 'LULJH \ IRUPD SDUWH GH JUXSRV GH LQYHVWLJDFLyQ de diversos paĂ­ses de Europa y AmĂŠrica. Cuenta con premios y reconocimientos de mĂĄximo prestigio, entre ellos el Premio Nacional de InvestigaciĂłn Educativa (MEC) y el Premio a la Excelencia Docente (Docentia-UEx).

siendo niĂąos, sentir la cĂĄlida mano de nuestra madre llevĂĄndonos de paseo por aquel parque nevado cuando despuntaba la Navidad; disfrutar de ese atardecer, mientras la brisa refresca nuestras mejillas, en una tranquila tarde de primavera; saborear nuevamente esas fresas tan dulces y jugosas que nos regalaba nuestra abuela, y que se deshacĂ­an como almĂ­bar en nuestra boca; el sutil y meloso olor del azahar, inundando nuestros agitados pulmones, en ese patio cordobĂŠs donde entregamos a aquella linda muchacha nuestro primer beso; el dĂ­a del nacimiento de nuestra niĂąa esa frĂ­a PDxDQD GH Ă&#x20AC;QDOHV GHO otoĂąo, la llegada a la vida de un ser extraordinario y Ăşnico que desplegaba sus

bracitos como las alas de un ĂĄngelâ&#x20AC;Ś Momentos que deberĂ­an ser eternos y no fugarse de nuestros dedos, momentos que son en esencia el ParaĂ­so. Por muy dura que haya sido nuestra existencia siempre habrĂĄ un instante de dicha, por efĂ­mero que sea, que nos haya puesto en contacto con lo inefable, un instante que deberĂ­a ser perpetuo. Un instante TXH MXVWLĂ&#x20AC;FD XQ XQLYHUVR Pero dominar el tiempo nos permitirĂ­a ir mucho mĂĄs allĂĄ, alcanzando imposibles que supondrĂ­an la sublimaciĂłn de nuestros sentimientos, en especial esa sensaciĂłn inexplicable de paz y bienestar inherente a todos los seres sintientes. CĂłmo serĂ­a estar con nuestros padres y

abuelos en su infancia; conocer a nuestros nietos en su vejez; ver de cachorro, amamantado por su pobre madre que acurrucada intenta protegerse de la lluvia en una tuberĂ­a, a ese perrito abandonado que recogimos ya de mayor y que tanto amor nos ha ofrecido en su existencia; acompaĂąar en su boda en una colonia de Marte a un joven descendiente nuestro que, ciego de nacimiento y con un implante digital en su cerebro, se maravilla por la deslumbrante belleza de su amada que recorta en el horizonte la inmensidad del monte Olimpoâ&#x20AC;Ś Someter al tiempo nos ofrecerĂ­a las respuestas que todos los seres necesitamos. Cualquier lugar y cualquier momento estarĂ­an a nuestra disposiciĂłn. Y con ello, todos los

secretos del cosmos.

El miedo al futuro, la nostalgia del pasado, el WLHPSR QRV LQĂ X\H GHPDsiado. Navegamos en una pequeĂąa embarcaciĂłn en HO Ă XLU GH XQ UtR FRQVWDQWH en ocasiones tempestuoso, otras plĂĄcido y sereno, pero siempre avanzando hacia lo desconocido, del mismo lugar de donde procedemos, en un trayecto en el que apenas podemos reĂ H[LRQDU DFHUFD GH TXLpQHV somos. Se encuentra inserto por completo en nuestras vidas, es el fruto de nuestras angustias, de nuestras alegrĂ­as, de nuestras tristezas, de nuestras pasiones. Es nuestro punto de contacto con la eternidad. AllĂ­ donde se ubica, sin duda alguna, la autĂŠntica esencia del tiempo.

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Respuestas en la Frontera

CINCO PREGUNTAS CLAVE SOBRE EL UNIVERSO Porque las grandes preguntas sobre el cosmos requieren las mejores respuestas, hemos trasladado a varios físicos y astrofísicos de España y América algunas de las más difíciles incógnitas pendientes de solución sobre los orígenes y evolución del universo. Estas preguntas se debatieron el año 2010 en el Institut de Paléontologie Humaine de París dentro del marco de unas jornadas sobre “Orígenes del Universo, la Vida y el Hombre”. Han aceptado nuestro reto: • Héctor Socas, Físico solar e Investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias.

• Francisco Román Villatoro, Profesor Titular del Dpto. de Lenguajes y Ciencias de la Computación en la Universidad de Málaga [http://francis.naukas.com/].

• Edgard G. Rivera-Valentín, Doctor en Ciencias del Espacio y Planetarias por la Universidad de Arkansas e Investigador en el HdYf]lYjq JY\Yj ?jgmh del Observatorio de Arecibo.

HÉCTOR SOCAS RESPONDE

biblemente vacío, por lo que prácticamente no existiría interacción entre zonas con diferente dominio materia-antimateria. Dado que materia y antimateria se comportan exactamente igual, podría darse la curiosa situación de que muchas de las galaxias que vemos estén en realidad hechas de antimateria y no tendríamos forma de saberlo.

1. ¿Las leyes físicas que determinan, autoorganizan el universo y su evolución estaban ya presentes en el instante mismo de su origen o se “constituyeron” después?

La respuesta a esta pregunta depende en gran medida de qué entendamos exactamente por “las leyes físicas”. Si consideramos que las leyes son las cuatro fuerzas funda3. ¿Hay alguna razón conforme a la cual la velocidad de mentales que gobiernan la interacción entre las partículas, la luz en el vacío sea 299.792.458 kilómetros por segundo creemos que estas fueron cambiando en los instantes y no mayor o menor? Un interrogante igualmente aplicaposteriores al Big Bang según el universo se enfriaba y ble a otras constantes universales. se iban desacoplando las diferentes Existen teorías alternativas, a menudo llamainteracciones. La excepción a esta norma das cosmologías VLS, en las que la velocidad “En los últimos tiempos se sería la gravedad, que hoy en día vemos de la luz no es una constante universal sino suele hablar del concepto como un efecto de la geometría del esun campo escalar que ha ido variando con el pacio-tiempo, y no realmente una fuerza tiempo, e incluso podría variar en diferentes de multiverso, no ya como entre partículas. Ahora bien, si por leyes zonas del espacio. En cualquier caso, no HVSHFXODFLyQ ÀORVyÀFD R GH de la física entendemos algo más funtenemos una explicación clara a por qué las fantasía, sino como una intrigante constantes fundamentales tienen el valor que damental, como es la propia estructura del espacio-tiempo, las dimensiones en consecuencia del desarrollo de tienen. Responder a esta pregunta es uno las que se despliega y cómo se organizan de los objetivos de las “teorías del todo”, la Teoría de Cuerdas” estas dimensiones, entonces parece que que intentan entender por qué el universo estas leyes se pueden considerar como es exactamente como es y no de alguna otra algo intrínseco del universo y que han forma. En los últimos tiempos se suele hablar existido desde su comienzo. del concepto de multiverso, no ya como especulación filosófica o de fantasía, sino como una intrigante conse2. ¿Por qué en el universo hay materia en lugar de haber cuencia del desarrollo de la Teoría de Cuerdas. La teoría solamente luz, teniendo en cuenta que al principio había admite el escalofriante número de 10^500 (un 1 con 500 la misma cantidad de antimateria? ceros detrás) posibles configuraciones del universo. Si Este es uno de los problemas no resueltos de la física admitimos que todas estas soluciones son universos que moderna. Existen varias propuestas para explicar la existen o han existido, podemos invocar el principio anexistencia de materia en el universo. La mayoría de estas trópico para explicar que nosotros vivimos en este porque explicaciones se apoyan en alguna pequeñísima asimetría las constantes universales son tales que permiten nuestra en la producción de materia-antimateria. A mí, a nivel existencia. personal, me resulta más atractiva otra propuesta según la cual algunos grumos del universo inicial contenían una 4. ¿Ha llegado el universo al grado máximo de creatividad o aún puede generar grandes novedades? sobredensidad de materia y otros de antimateria, siendo globalmente neutro, pero con fluctuaciones a nivel local.

Con la física conocida, no esperamos que el universo Esto significaría que algunas zonas del universo están cambie su proceder. Seguirá formando galaxias, estrellas y planetas al tiempo que se va expandiendo y enfriando. pobladas por galaxias de materia y otras de antimateria.

Su entropía global seguirá aumentando. Nos queda la El espacio entre los cúmulos de galaxias está inconce-

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mucho tiempo discutir el significado de “determinar”, “autoorganizar” y “evolucionar” el universo. Tampoco existe el concepto de “instante” de origen del universo, pues el tiempo también emergió como parte del origen.

Omitiré más discusión semántica al respecto e iré al grano con la respuesta a lo que creo que se pretende preguntar.

Nadie lo sabe. En el marco de la cosmología inflacionaria, el “Bang” del Big Bang ocurre durante el recalentamiento tras la inflación cósmica. La inflación es un proceso pre-Big-Bang y requiere un espacio-tiempo clásico (que ya haya emergido). Un estado de falso vacío para el campo inflatón (responsable del proceso). El acoplamiento entre ambos puede ser mínimo, solo la densidad de energía y de momento del campo inflatón influye en la curvatura del espacio-tiempo, en cuyo caso todos los demás campos deben existir en un estado de vacío. En este caso, las “leyes físicas” ya estaban antes del Big Bang. Sin embargo, hay propuestas teóricas de modelos con acoplamiento no mínimo y, en dicho caso, existe la posibilidad de que los campos cuánticos surgieran durante el proceso de inflación, con lo que, en los modelos de universos burbuja, diferentes universos burbuja del multiverso tendrían leyes físicas diferentes. La mayoría de los cosmológos prefieren el primer caso.

duda, en función de cómo sea la ecuación de estado de la energía oscura, de cómo será su fin. Una posibilidad es que acabe sus días en forma de “muerte fría”, en un estado de entropía máxima y con toda la materia colapsada en forma de agujeros negros. Otra posibilidad es que acabe con un Big Rip, en el que la energía oscura termina por dominar y todos los objetos son despedazados en un épico último instante de destrucción. O quizás, la física establecida en la actualidad sea incorrecta. Según algunas teorías alternativas, el universo podría ser cíclico, como en los modelos de universo con rebote o la cosmología cíclica conforme. O puede que el vacío cuántico se encuentre en un falso vacío y colapse algún día a su nivel fundamental, acabando con todo lo que existe. Para saberlo con más certeza necesitamos alcanzar un mejor entendimiento de la gravedad cuántica y medidas del comportamiento de la energía oscura a lo largo de la vida del universo.

5. ¿El límite del conocimiento de los orígenes del universo depende de los límites de la creatividad matemática?

Por una parte, sí. El desarrollo de una teoría del todo, que nos permita modelar los instantes iniciales del universo, parece requerir que se hagan avances especialmente en el andamiaje matemático. Por otra parte, como siempre en la historia de la ciencia, necesitamos En los modelos de también apoyarnos en la evidencia empírica universos burbuja, para distinguir realidad de especulación. Nuevos avances en observaciones cosmológicas y diferentes universos en física de altas energías serán fundamentales burbuja del multiverso para guiar las nuevas teorías dentro del cauce tendrían leyes físicas del empirismo.

diferentes

FRANCISCO VILLATORO RESPONDE 1. ¿Las leyes físicas que determinan, autoorganizan el universo y su evolución estaban ya presentes en el instante mismo de su origen o se “constituyeron” después?

El concepto de “ley física” es ambiguo y nos llevaría

¿Qué paso entre la era de Planck y el inicio de la inflación? No lo sabemos. Muchos cosmólogos apuntan a una “teoría del todo” que unifique espaciotiempo y campos cuánticos, que se rompe durante la era de Planck en espacio-tiempo por un lado y campos cuánticos por otro. En dicho caso, las “leyes físicas” en la era de Planck serían diferentes de las que dominaron la era inflacionaria pre-Big-Bang.

Pero lo cierto es que no lo sabemos.

2. ¿Por qué en el universo hay materia en lugar de haber solamente luz, teniendo en cuenta que al principio había la misma cantidad de antimateria?

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La radiación se desacopló de la “materia” cuando el universo tenía una temperatura de unos 3000 K y una edad de un microsegundo Materia y luz son términos inadecuados. Existen el espacio-tiempo y los campos cuánticos. Hay un campo cuántico asociado a la luz, pero hay muchos otros campos cuánticos, algunos bosónicos (como el de la luz o el de Higgs) y otros fermiónicos (como los de los electrones y los quarks); a las partículas de los campos bosónicos se les suele llamar “radiación” y a las de los campos fermiónicos, que tienen partículas y antipartículas, se les suele llamar “materia”. En el recalentamiento se excitaron estos campos cuánticos (no sabemos en qué proporción se excitó la radiación y en cuál la materia). El problema de la asimetría materia-antimateria se refiere a la asimetría entre la materia bariónica y la antimateria bariónica, y es un problema posterior (muy tardío de hecho).

Hoy en día hay unos dos mil millones de fotones por cada barión (protón, neutrón, etc.). Además, el número de antibariones (antiprotón, antineutrón, etc.) es despreciable comparado con el número de bariones. La radiación se desacopló de la “materia” cuando el universo tenía una temperatura de unos 3000 K y una edad de un microsegundo. Sabemos que la interacción débil del modelo estándar viola la simetría CP, por tanto, interacciona de forma diferente con partículas y antipartículas, y por tanto con bariones y antibariones. Se cree que el desacoplo entre radiación y materia fue debido a la fase final, fuera del equilibrio, del proceso de aniquilación mutua de bariones y antibariones que había ocurrido con “normalidad” hasta entonces. El proceso dejó de estar en equilibrio con la radiación y como resultado apareció un desequilibrio entre el número de bariones y antibariones. Con los números actuales quedó un barión sin aniquilar por cada mil millones de bariones que se aniquilaron con antibariones, produciendo unos dos mil millones de fotones por cada barión actual. Sin embargo, este proceso de bariogénesis no es la única explicación posible y podría ocurrir que la explicación correcta sea una combinación de varios fenómenos que ocurrieron en diferentes etapas del universo temprano (leptogénesis, neutrinogénesis, etc.).

3. ¿Hay alguna razón conforme a la cual la velocidad de la luz en el vacío sea 299.792.458 kilómetros por segundo y no mayor o menor? Un interrogante igualmente aplicable a otras constantes universales.

El valor numérico es un convenio (depende de las definiciones históricas de metro y de segundo); de hecho, para la mayoría de los físicos el valor de la velocidad de la luz en el vacío es exactamente la unidad (c=1). Lo mismo pasa con el valor de otras constantes fundamentales (aunque hay que recordar que muchas mal llamadas constantes universales, como la carga del electrón o su masa, no son constantes, cambiando su valor con la energía; se llama constante universal a su valor para una energía fijada por convenio). Otra cuestión es por qué estas constantes universales son constantes. No lo sabemos. Las teorías actuales no lo explican. Podría ser un accidente histórico durante la era de Planck resultado de una rotura de la “teoría del todo” que describía

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el universo entonces (o alguna otra rotura de simetría posterior).

4. ¿Ha llegado el universo al grado máximo de creatividad o aún puede generar grandes novedades?

Aplicar el concepto de creatividad al universo no es apropiado. En cualquier caso, la pregunta se puede entender como ¿ya ha sufrido el universo todas las transiciones de fase posibles? La existencia de la energía oscura, por un lado, y el campo de Higgs, por otro, sugieren que el universo es inestable (en rigor, metaestable) y pasará por, al menos, una nueva transición de fase; no sabemos si primero vendrá la asociada a la energía oscura, la transición a un nuevo estado de falso vacío para todos los campos, o si primero vendrá la asociada al Higgs, la transición al estado de vacío primordial de este campo, con la pérdida de masa para todas las partículas que tienen masa, o si ambas transiciones serán simultáneas. Pero según nuestro conocimiento actual, aún falta dicha transición de fase.

experimentos realizados en los años 60, demostraron que esta simetría se puede violar. A principios de 1970, este proceso fue explicado con el modelo estándar de la física.

Ahora, se puede formar más materia que anti-materia. De todas maneras, si se aplica este nuevo proceso al cosmos, se demuestra que la materia creada por violación CP es insuficiente para poder producir el universo observable. Por lo tanto, el modelo estándar de la física no está completo y se necesitan hacer más descubrimientos para poder completarlo.

3. ¿Hay alguna razón conforme a la cual la velocidad de la luz en el vacío sea 299.792.458 kilómetros por segundo y no mayor o menor? Un interrogante igualmente aplicable a otras constantes universales.

Por lo que se puede decir hasta este momento, la velocidad de la luz se ha mantenido constante durante los últimos 13,7 billones de años. Este valor se ha comprobado y medido de diferentes maneras: (1) experimentos aquí en la Tierra, (2) observaciones de nuestro Sistema Solar, (3) estudios de estrellas distantes. Y el valor siem5. ¿El límite del conocimiento de los orígenes del univerpre ha sido el mismo. De todas maneras, es importante so depende de los límites de la creatividad matemática? subrayar que la velocidad de la luz es solo 299.792.458 No lo creo. La cosmología requiere observaciones que km/s en el vacío del espacio. Cuando la luz entra en se describen con el lenguaje de las matemáticas. Pero no contacto con otro medio, como por ejemplo un prisma, creo que los límites de la matemática (que sabemos que su velocidad cambia. Esta es una de las razones por las existen) impliquen una limitación en el lenguaje matemáticuales observamos los arcoíris. Además, la definición técco necesario para describir e interpretar las observaciones nica solo sugiere que las partículas con masa no pueden cosmológicas. Por supuesto, puedo estar moverse más rápido que la velocidad de equivocado. la luz. Sin embargo, conocemos procesos /RV GHVFXEULPLHQWRV FLHQWtÀFRV que parecen ir a una velocidad mayor. en nuestra sociedad se han Por ejemplo, mediante el entrelazamienEDGARD G. RIVERA-VALENTÍN to cuántico. Con independencia de la llevado a cabo por la RESPONDE distancia de separación de dos electrones, creatividad humana. Es esta los experimentos han demostrado que uno creatividad y curiosidad la que de ellos reacciona instantáneamente al 1. ¿Las leyes físicas que determinan, autoorganizan el universo y su evolución QRV GHÀQH FRPR HVSHFLH \ OD cambio que el otro está experimentando. estaban ya presentes en el instante misEn consecuencia, la información se estaría que continuará guiándonos para transmitiendo más rápidamente que la mo de su origen o se “constituyeron” innovar y descubrir después? velocidad de la luz.

Hay bastantes maneras de evolución del universo que permiten que ciertas 4. ¿Ha llegado el universo a su grado constantes físicas cambien con el tiempo, máximo de creatividad o aún puede genecomo lo es la constante gravitacional. Sin embargo, rar grandes novedades? algunos físicos teóricos que han simulado la evolución de Si hay alguna regla fundamental en la ciencia es que el nuestro universo, dejándose llevar por el Big Bang, manuniverso siempre te sorprenderá. Hay millones de descutienen que, con tan solo un cambio mínimo en las consbrimientos por venir y pendientes de ser realizados. La tantes físicas durante la evolución temprana de nuestro paradoja de Sócrates lo explica de la mejor forma:“Solo sé universo, se hubiera creado un universo completamente que no se nada”. distinto al que vemos ahora. Tal vez, un universo sin una vida como la conocemos hoy día.

5. ¿El límite del conocimiento de los orígenes del universo depende de los límites de la creatividad matemática?

2. ¿Por qué en el universo hay materia en lugar de haber Típicamente los descubrimientos científicos se han hecho solamente luz, teniendo en cuenta que al principio había de dos formas: (1) teniendo como principio básico las la misma cantidad de antimateria? matemáticas y la física para predecir un proceso que luego Esto se relaciona con la violación CP. En física de partíse confirma, y (2) observando y comprobando un procediculas, la simetría CP sugiere que debiera haber la misma miento para luego describirlo con las matemáticas y la físicantidad de materia como de antimateria. Pero, cuando la ca. De esta manera, los descubrimientos han sido llevados a materia y la antimateria interactúan entre sí, se destruyen cabo por las matemáticas y por la ingeniería. Sin embargo, mutuamente y liberan bastante energía. Para la cosmololos descubrimientos científicos en nuestra sociedad se han gía, esta idea sugiere que en el universo solo debería exisllevado a cabo por la creatividad humana. Es esta creativitir energía en forma de fotones ya que toda la materia y la dad y curiosidad la que nos define como especie y la que antimateria eventualmente se eliminarían. Sin embargo, continuará guiándonos para innovar y descubrir.

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Cruzaron Fronteras

LOS

“HOMBRECILLOS VERDES” DE JOCELYN

BELL BURNELL Josefa Masegosa Gallego

En este primer número de Fronteras de la Ciencia rendimos homenaje a Jocelyn Bell y, a través de ella, Y lg\Yk dYk Yklj fgeYk gdna\Y\Yk hgj dgk [jgfaklYk \] dY [a]f[aY& K dg mf )( \] dgk _YdYj\gf]k [a]fl Õ[gk más reputados en astronomía, incluidos los premios Nobel, recaen en mujeres. Para mayor asombro, al revisar las biografías de las premiadas, observamos que las elegidas acostumbran a recibir estos galardof]k Yd ÕfYd \] km [Yjj]jY hjg^]kagfYd Ymfim] kmk ljYq][lgjaYk afn]kla_Y\gjYk ]kl f emq hgj ]f[aeY \] dY media de sus colegas varones. Y es que, en aquellos casos en que los reconocimientos se conceden por descubrimientos concretos, las contribuciones de las mujeres suelen resultar invisibles para los comités que los otorgan.

“Es tiempo de que la sociedad se mueva hacia las mujeres, no las mujeres hacia la sociedad”

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J. Masegosa Gallego, Fronteras de la Ciencia, 1 (2017) 76-77

Hewish mostraron que podía tratarse de una estrella de neutrones rotando a gran velocidad. Jocelyn Bell Burnell había hecho uno de los descubrimientos más importantes del siglo XX. Este trabajo se publicó en la revista Nature en 1968 como Hewish, Bell, Pilkington, Scott y Collins.

La estrella detectada por Jocelyn se conoce como el púlsar de Cambridge y se bautizó como CP1919. El nombre de Jocelyn desapareció, como ocurre la mayoria de las veces que una mujer descubre un fenómeno en Ciencia. En 1974, los profesores de Cambridge, Ryle y Hewish, fueron galardonados con el premio Nobel de Física por dicho descubrimiento. A pesar de que el trabajo se publicó en la revista Nature en 1968 como Hewish, Bell, Pilkington, Scott y Collins y que era bien conocido para toda la comunidad la participación activa de Jocelyn en este acontecimiento, no se la tuvo en cuenta para el premio Nobel.

J

ocelyn Bell Burnell (1943) nació en Belfast (Irlanda) en una familia acomodada. Su padre era un arquitecto del Observatorio Armagh, lo que influyó en la vocación temprana de Jocelyn hacia la Astronomía .

Jocelyn cuenta que su carrera profesional comenzó a la edad de 11 años, cuando no pasó el examen que determinaba las aptitudes para realizar una carrera superior universitaria. Sin embargo, siempre creyó que se merecía una segunda oportunidad y así la consiguió a la edad de 13 años en una escuela de York, en Inglaterra. En 1965 se graduó en Glasgow en contra de todas las recomendaciones que le aconsejaron que abandonara, ya que era la única mujer en la licenciatura de Física. En 1968 obtuvo su doctorado en Astronomía por la Universidad de Cambridge.

Durante su tesis, dirigida por Anthony Hewish, Jocelyn trabajó en un proyecto de radio astronomía diseñado para estudiar el centelleo de radio fuentes compactas. Su principal responsabilidad en dicho proyecto era la monitorización de las señales en radiofrecuencias provenientes de las fuentes observadas. En noviembre de 1967, Jocelyn notó las señales anormales recibidas, que en principio pensó podrían ser debidas a ruido de los detectores. Siguiendo la fuente durante varios días, permitió descubrir que no eran un efecto espúreo de los telescopios y que los pulsos recibidos tenían una frecuencia de 10.3 milisegundos. El desconocimiento de algún objeto conocido variando de forma tan rápida, hizo a Jocelyn llamarlo “hombrecillos verdes”. En principio, Hewish no le dio mucho crédito al descubrimiento, pero la tenacidad de Jocelyn, registrando este evento durante 8 semanas, permitió la primera detección de un púlsar. Los cálculos realizados por ella y

Lo más sorprendente es que Jocelyn no cejó en su empeño de continuar adelante, e incluso se sintió orgullosa del honor recibido por Hewish (que consiguió la medalla de oro de Bruce en 2007). Al terminar su tesis en Cambridge, continuó con una carrera muy activa en Astronomía en la Universidad de Southampton (1970-1973), el University College de Londres (1974-1982) y el Observatorio Real de Edimburgo(1982-1989). Desde 1989 es Full Proffesor de la Open University. Por último, hay que resaltar que en los últimos años de carrera profesional, entre 2001 y 2004, fue decana de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Bath y entre 2002 y 2004 presidenta de la Royal Astronomical Society.

Recientemente se le ha reconocido su mérito y ha recibido múltiples honores. En el año 2007 le concedieron un doctorado Honoris Causa por la Universidad de Durham.

Para terminar mi pequeño homenaje a Jocelyn usaré una frase suya (Science 304, p. 489, 2004): “Las mujeres y las minorías no deberían hacer toda la adaptación.

Es tiempo de que la sociedad se mueva hacia las mujeres, no las mujeres hacia la sociedad”.

Acerca de la autora Josefa Masegosa Gallego Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC Comisión Mujer y Astronomía | SEA - Sociedad Española de Astronomía http://www.sea-astronomia.es/ drupal/mujer J. Masegosa Gallego, Fronteras de la Ciencia, 1 (2017) 76-77

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Firma Invitada

JESĂ&#x161;S DE NAZARET, ÂżUN ENIGMA HISTĂ&#x201C;RICO?

L

a respuesta a esta cuestiĂłn es relativamente sencilla: sĂ­ lo es para una â&#x20AC;&#x153;investigaciĂłnâ&#x20AC;? estrictamente confesional, es decir, sujeta a unos lĂ­mites precisos y a mil aporĂ­as debido a una construcciĂłn dogmĂĄtica de siglos, de la cual no es posible evadirse sin ser considerado â&#x20AC;&#x153;heterodoxoâ&#x20AC;?. No lo es, si el investigador intenta ser independiente, no militante; si procura no estar sujeto a ningĂşn a priori, sino abierto a todos los posibles resultados una vez que ha aplicado, con diligencia y honestidad, a los documentos de la ĂŠpoca que hablan fehacientemente de JesĂşs, un mĂŠtodo de investigaciĂłn histĂłrica probado por siglos en otros autores de la antigĂźedad.

No podemos ďŹ arnos sin mĂĄs de lo que nos digan en sus obras historiadores antiguos como HerĂłdoto, Polibio, Tito Livio, TucĂ­dides o TĂĄcito, si antes no consideramos tales escritos con una mirada rigurosamente crĂ­tica, que tenga en cuenta el carĂĄcter de la ĂŠpoca sobre la que escriben, el posible sesgo ideolĂłgico que en ellos se percibe como historiadores, la verosimilitud de lo que cuentan, el encadenamiento lĂłgico de los sucesos, etc. Del mismo modo se ha de proceder con el Nuevo Testamento, los Evangelios principalmente, Pablo de Tarso y el resto de los autores tanto neotestamentarios como forĂĄneos. Flavio Josefo, por ejemplo. Ellos nos transmiten noticias no solo de JesĂşs mismo, sino tambiĂŠn del Israel del siglo I, de sus antecedentes y de todo su entorno. De este conjunto se extraerĂĄn valiosas noticias, debidamente ďŹ ltradas.

En su proceso de investigaciĂłn crĂ­tica, el investigador independiente no busca negar la fe, ni combatir la inspiraciĂłn de las Escrituras, sino que prescinde de ellas en su trabajo. La pura historia, incluida la â&#x20AC;&#x153;sagradaâ&#x20AC;?, no puede tener en cuenta lo estrictamente sobrenatural como

Antonio PiĂąero

objeto de investigaciĂłn â&#x20AC;&#x201C;por ejemplo, la resurrecciĂłn de JesĂşsâ&#x20AC;&#x201C;, sino que se limitarĂĄ en esos casos a declarar lo que los antiguos pensaban sobre ello sin emitir juicio de valor alguno.

La investigaciĂłn sobre JesĂşs de Nazaret, de acuerdo con las normas expuestas, no es un caso desesperado, ni mucho menos. En contra de lo que algunos sostienen â&#x20AC;&#x201C; inclinados hacia un escepticismo radical al estimar, en mi opiniĂłn errĂłneamente, que los evangelios son una mera construcciĂłn mĂ­tico-legendariaâ&#x20AC;&#x201C;, podemos saber sobre JesĂşs al menos un veintena de hechos que valen para situarlo en su ĂŠpoca con toda justeza. Si se sabe â&#x20AC;&#x153;Sobre JesĂşs separar convenientemente la doble ďŹ gura que la fe podemos ha construido sobre el Nazareno denominĂĄndolo saber al menos â&#x20AC;&#x153;Jesucristoâ&#x20AC;? â&#x20AC;&#x201C;es decir, â&#x20AC;&#x153;JesĂşs, hijo de JosĂŠâ&#x20AC;?, por un lado, y Cristo por otro- se gana inmensamente un veintena de en claridad y seguridad. El primero es un humilde menestral galileo, un maestro de la Ley autodidac- hechos para situarlo en su ta, un sanador y exorcista como tantos otros en su tiempo. El segundo es una ďŹ gura teolĂłgica, un ĂŠpoca con â&#x20AC;&#x153;mesĂ­as celestialâ&#x20AC;?, construida sobre todo a partir de revelaciones personales de Pablo de Tarso y sus toda justezaâ&#x20AC;? seguidores.

Esa distinciĂłn clave elimina para la historia cientĂ­ďŹ ca los problemas de la existencia de JesĂşs de Nazaret que tanto preocupa a las gentes. Obtendremos asĂ­ la imagen de un JesĂşs ben Yosef que fue un profeta apocalĂ­ptico judĂ­o, y un visionario exquisita pero crĂ­ticamente apegado a su religiĂłn, que jamĂĄs quiso fundar otra nueva; un proclamador de un reino de Dios sobre la tierra de Israel, cuya llegada serĂ­a inminente; un ser humano que, al menos al ďŹ nal de su vida, se creyĂł el mesĂ­as-rey de Israel, por lo cual fue ejecutado como sedicioso contra el Imperio segĂşn las leyes romanas. Y a la vez se constatarĂĄ que sus seguidores â&#x20AC;&#x201C;que no dejaron de amarlo y seguirlo aun despuĂŠs de muerto ya que creĂ­an ďŹ rmemente que vivĂ­a entre ellosâ&#x20AC;&#x201C;, iniciaron un proceso de divinizaciĂłn de JesĂşs que con el tiempo, siglos, se convirtiĂł en una religiĂłn universal.

Acerca del autor Antonio PiĂąero, CatedrĂĄtico EmĂŠrito de FilologĂ­a griega de la Universidad Complutense de Madrid, especializado en Lengua y Literatura del Cristianismo Primitivo, es uno de los mĂĄs reputados especiaOLVWDV LQWHUQDFLRQDOHV HQ OD Ă&#x20AC;JXUD GHO -HV~V KLVWyULFR Nuevo Testamento, ApĂłcrifos cristianos y judĂ­os o OD Ă&#x20AC;JXUD GH 3DEOR GH 7DUVR 7UDGXFWRU \ DXWRU GH mĂĄs de 40 libros, ensayos e innumerables artĂ­culos acadĂŠmicos, encarna al profesor que combina a la perfecciĂłn la investigaciĂłn mĂĄs erudita con la divulgaciĂłn para todos los pĂşblicos desde los medios de comunicaciĂłn en los que participa asiduamente.

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A. PiĂąero, Fronteras de la Ciencia, 1 (2017) 78

Study your masterâ&#x20AC;&#x2122;s degree wherever you are. $QD * 0pQGH] 8QLYHUVLW\ RQOLQH SURJUDPV KDYH EHHQ GHVLJQHG IRU WKH PRGHUQ VWXGHQW 7KHVH SURJUDPV ÂżW \RXU SDFH DQG OLIHVW\OH DQG DOORZ \RX WR KDYH DQ HGXFDWLRQ RI H[FHOOHQFH in an all-digital environment.

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BiotecnologĂ­a

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J.M. Mulet, Fronteras de la Ciencia, 1 (2017) 80-87

LA ALIMENTACIÓN QUE VIENE. MÁS, MEJOR, PERO DIFERENTE. ¿Qué comeremos en las próximas décadas?

La comida es una necesidad básica y un elemento imprescindible para el desarrollo de cualquier civilización. La forma de utilizarla y su suministro están sujetos a diferentes condicionantes sociales, económicos y tecnológicos. A lo largo de la historia, cada cultura ha tenido un tipo de alimentación particular. Teniendo en cuenta los últimos avances en el campo de la biotecnología, la genética o la nanotecnología, podemos anticipar qué consecuencias tendrá su aplicación y cómo será la comida y la alimentación en el futuro. Prevemos que aumentará la producción de alimentos y estos serán más respetuosos con el medio ambiente. Así mismo, las mejoras tecnológicas propiciarán una mejor conservación lo que facilitará la distribución y reparto por el planeta. También estamos cerca de diseñar mfY Ydae]flY[a f ]kh][ Õ[Y g h]jkgfYdarY\Y$ Y\YhlY\Y Y dYk f][]ka\Y\]k \] [Y\Y af\ana\mg& José Miguel Mulet

P

ocos conceptos se entienden peor que la frase “somos lo que comemos”, escrita por el filósofo alemán Feuerbach. Mucha gente pretende ver un significado místico o trascendente detrás de estas cuatro palabras, y hace interpretaciones de lo más variado, desde una asociación de diferentes tipos de alimentación con diferentes personalidades, hasta una presunta superioridad moral de gente que sigue determinadas dietas. Nada más lejos de la realidad. La cita original la escribió en una reseña sobre el libro Enseñanza de la alimentación: para el pueblo [1] de Jacob Moleschott publicado en 1850, en el que el filósofo alemán escribió textualmente “Si se quiere mejorar al pueblo, en vez de discursos contra los pecados denle mejores alimentos. El hombre es lo que come” [2].

La frase solo implica que la primera necesidad básica es alimentarse, y si no tenemos alimentación no podemos desarrollarnos como personas. Alimentarse es algo que no siempre ha sido fácil.

La alimentación suficiente y equilibrada para una gran parte de la humanidad ha sido una conquista propia del siglo XX. En el año 1950, el planeta tenía unos 4.000 millones de personas de los que 1.000 millones pasaban hambre, mientras que en la actualidad somos más de 7.000 millones de personas, y menos de 800 millones pasan hambre. Eso implica que ahora mismo está comiendo más gente que en cualquier momento previo de la historia de la humanidad. Para llegar a este punto han sido necesarios avances como el desarrollo de variedades híbridas de cereales, los fertilizantes sintéticos, las mejoras en ingeniería aplicadas al riego, la gestión del agua, al procesado y conservación de alimentos y un largo etcétera. Si analizamos de cerca este progreso en la alimentación, los avances tecnológicos recientes y su aplicación a la alimentación, podemos tratar de hacer una previsión sobre cómo será la alimentación del futuro.

Transgénicos Desde el neolítico, la producción de alimentos se basa en la biotecnología. A pesar de que nos encanta utilizar los apelativos de natural o tradicional en asuntos alimentarios, llevamos varios milenios empleando la tecnología en

todas las fases de la cadena alimentaria, desde el producto hasta el procesado, la distribución y comercialización. De hecho, en agricultura se definen tres revoluciones verdes.

La primera fue la invención de la agricultura en el neolítico, la segunda el uso de híbridos y fertilizantes sintéticos a partir de los años 50 y la tercera empezó hace unos 20 años y viene marcada por el uso de transgénicos en agricultura [3]. Esta última revolución todavía ni ha tocado techo y seguimos viviendo de lleno en ella. El desarrollo de esta tecnología seguirá teniendo protagonismo en el futuro cercano.

La mayoría de los aspectos de la aplicación de la tecnología a la alimentación no han despertado demasiados recelos, o los han despertado durante un breve tiempo. Sin ir más lejos, al principio, hubo cierto rechazo al microondas, pero hoy es un elemento indispensable en cualquier cocina que, al permitir calentar los alimentos en el mismo recipiente donde van a consumirse, nos ha permitido ahorrar millones de litros de agua potable y jabón.

Sin embargo tenemos la paradoja de que la tecnología que más está revolucionando la alimentación en este momento genera un cierto rechazo social, especialmente en Europa.

Un alimento transgénico o alimento OGM (obtenido de Organismos Genéticamente Modificados) no es más que un organismo que posee un fragmento de ADN procedente de otro organismo, lo que le confiere una cualidad nueva. Los primeros organismos transgénicos fueron aprobados para consumo el año 1994. En España cultivamos maíz transgénico desde 1996. A escala global, las dos mejoras más exitosas han sido la inserción de un gen tóxico para insectos, tomado de la bacteria Bacillus thuriengensis (Bt) que de forma natural se encuentra en el suelo, y las variedades RR o LL que son resistentes a herbicida. Estas variedades facilitan la labor del agricultor.

Las Bt reducen el uso de insecticidas (con el consiguiente ahorro de combustible y horas de trabajo), mientras que las variedades resistentes a herbicida tienen la ventaja de que permiten hacer siembra directa. Esta es una técnica agraria basada en utilizar los restos de la cosecha anterior como fertilizante para, en ese momento, aplicar el herbicida. En cambio, con las variedades no resistentes hay J.M. Mulet, Fronteras de la Ciencia, 1 (2017) 80-87

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9dae]flgk \]d ^mlmjg que tratar el terreno previamente para eliminar las malas España va disminuyendo paulatinamente, y una tendencia hierbas ya que el herbicida también es dañino para el culsimilar sucede en diferentes países europeos. Además, hay tivo. Los principales cultivos transgénicos en la actualidad que tener en cuenta que la principal compañía productora son la soja, el maíz y la colza. Fuera de la alimentación, el de transgénicos, Monsanto, ha sido comprada recientealgodón. Hasta ahora, la tecnología OGM ha beneficiado mente por la alemana Bayer, y Syngenta ha pasado a ser solo al agricultor, ya que facilita y abarata el proceso de propiedad del gobierno chino, con lo que el centro de la cultivo, pero ha tenido poco impacto innovación tecnológica en el ámbito de los en el consumidor que solo se ha bene“La tecnología que transgénicos se ha desplazado de Estados ficiado de la disminución en el precio Unidos a Europa y China. está revolucionando final del producto. la alimentación Actualmente, se sigue investigando en A pesar de la crítica a nivel social, la mejoras destinadas al cultivo y sin incidencia en este momento tecnología OGM ha sido la tecnología en el consumidor. El avance en la secuengenera un cierto agraria con más rápida implantación. ciación de plantas y animales ha hecho que rechazo social, A este rechazo ha contribuido el el progreso en este campo sea exponencial. hecho de que el consumidor no es especialmente en Por ejemplo, la identificación de un gen consciente de las ventajas que dicha cuya función sea limitante en condiciones Europa” tecnología puede aportarle. Por otro de sequía, puede ayudar, en un futuro, a lado, el largo y complicado proceso desarrollar plantas que sobreexpresen este de autorización de una nueva variedad OGM supone una gen [4]. Esto ha permitido que haya notables avances en demora desde que la investigación está disponible hasta plantas transgénicas tolerantes a plagas, a condiciones que esta llega a la mesa. Por poner un ejemplo, la empresa ambientales adversas o con un uso más eficiente de los Aquabounty tenía el salmón transgénico listo en la primenutrientes. No incidiré en estos aspectos puesto que no ra década de este siglo. No obstante, requirió de 11 años van a suponer un cambio en la alimentación, aunque sí en para su autorización que, finalmente, se produjo a finales la producción de alimentos. del 2016. Actualmente, este salmón ya está disponible en Canadá y Estados Unidos. Incorpora dos genes que le Ahora ya podemos hacer mejoras orientadas específicapermiten crecer de forma más rápida con el consiguiente mente a incrementar la calidad nutricional de los alimenahorro de pienso. También conviene considerar que el tos y que aporten alguna ventaja al consumidor. El arroz rechazo a los OGM ha sido algo netamente europeo y de dorado, desarrollado por un consorcio internacional y que algunos países de Iberoamérica, ya que en estados Unidos se distribuye libre de patente, está pensado para hacer y Asia su repercusión ha sido mucho menor. Sin embargo, de este grano un alimento más completo. Teniendo en las encuestas de la Fundación Española para la Ciencia cuenta que un 25% de la población mundial se alimenta y la Tecnología señalan que el rechazo a los OGM en prácticamente solo de este cereal y, al no ser un alimento completo, una dieta basada en arroz puede ocasionar problemas, sobre todo en niños. El más temido de todos: la ceguera por falta de vitamina A. Este nuevo arroz transgénico está superando las últimas fases de los ensayos clínicos para probar su efectividad. En paralelo, también están ya disponibles la naranja, el plátano, la yuca y el maíz ricos en vitamina A. Así mismo, se están desarrollando cereales enriquecidos en hierro y en otros nutrientes fundamentales.

La tecnología transgénica no solo puede utilizarse para completar alimentos con algún nutriente del que sean deficitarios, también puede servir para mejorar la salud en general. Ya existen tomates púrpura enriquecidos en antioxidantes que se ha demostrado previenen el cáncer en ratones. La empresa Del Monte comercializará en el 2018 la piña rosé, rica en antioxidantes y que tiene un peculiar color rosa. Igualmente, se puede utilizar esta tecnología para crear alimentos específicos como el grupo de Francisco Barro en el Instituto de Agricultura Sostenible de Córdoba que ha desarrollado un trigo apto para celíacos [5].

CRISPR/Cas9

El cultivo de carne evitará los problemas sanitarios relacionados con la ganadería y, especialmente, los ambientales como la emisión de gases de efecto invernadero.

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Los transgénicos no son la última tecnología aplicada a la alimentación, sino que hay otra de reciente creación que ya tiene aplicaciones disponibles en el mercado. El CRISPR/Cas9 se basa en modificar el propio ADN del

organismo para conseguir la mejora deseada. La diferencia fundamental con un transgĂŠnico es que no hay ninguna adiciĂłn de ADN exĂłgeno. Esto supone dos diferencias fundamentales. Por una parte, a nivel legislativo: una especie obtenida por esta tĂŠcnica no es un transgĂŠnico y no tiene que aprobarse por el largo y caro proceso de autorizaciĂłn de un OGM. Por otra parte, al no incorporar ADN de otro organismo, es muy difĂ­cil, por no decir imposible, demostrar si una nueva variedad se ha desarrollado utilizando esta tecnologĂ­a, asĂ­ que puede registrarse como convencional aun habiendo sido generada por CRISPR/cas9. Existen variedades obtenidas por CRISPR/ Cas9 autorizadas para consumo en Estados Unidos, y dado lo difĂ­cil de su detecciĂłn, no descartarĂ­a que hubiera alguna en el mercado no declarada como tal. Ahora bien, esta tecnologĂ­a no es una alternativa a los OGM, sino un aĂąadido, ya que al limitarse al propio genoma de la especie, hay mejoras que no podrĂĄn obtenerse por CRISPR y sĂ­ por transgĂŠnicos. Por consiguiente, en un futuro estĂĄn destinadas a coexistir de la misma manera que la apariciĂłn de las variedades transgĂŠnicas no hizo que desaparecieran las formas tradicionales de generar agrodiversidad como la hibridaciĂłn o la mutagĂŠnesis inducida.

NanotecnologĂ­a El CRISPR como los transgĂŠnicos consiste en modiďŹ car el ADN de las especies que nos dan de comer. Sin embargo, hay avances tecnolĂłgicos que no se basan en el propio organismo de partida, sino en el tratamiento que se le da a la comida obtenida a partir de ese organismo. NanotecnologĂ­a es el tĂŠrmino genĂŠrico aplicado a la tecnologĂ­a que se desarrolla a escala nanomĂŠtrica, esto es, a 10-9 metros.

O dicho de otra manera, con mil millones de nanĂłmetros tenemos un metro. Dentro de la nanotecnologĂ­a, una especialidad que tiene particular incidencia en la alimentaciĂłn es la nanoencapsulaciĂłn, la cual permite atrapar molĂŠculas dentro de otras de tal forma que se liberen progresivamente. Si la molĂŠcula que nanoencapsulamos es una que aporta sabor o aroma, lo que obtendremos serĂĄn productos, como los chicles, que tardarĂĄn mĂĄs en perder su sabor. Otra aplicaciĂłn pasarĂ­a por encapsular un conservante, ya sea en el alimento o en su envase, de forma que la liberaciĂłn gradual de molĂŠculas permitirĂĄ alargar la vida Ăştil del producto. Esto implicarĂĄ disminuir la cantidad de comida desperdiciada y facilitar la distribuciĂłn de alimentos perecederos.

ProducciĂłn bajo techo Uno de los principales problemas que ha tenido la producciĂłn de alimentos es el hecho de que, cada vez, necesitamos mĂĄs tierras de cultivo. La tierra es un recurso limitado y escaso, y las nuevas superďŹ cies agrĂ­colas suelen ser usurpadas a la naturaleza, con el consiguiente impacto para la biodiversidad y el medio ambiente. No obstante, las tecnologĂ­as que nos permiten cultivar comida bajo

techo son una realidad. Los invernaderos empiezan a desarrollarse en el siglo XVIII y, como su nombre indica, originalmente estaban pensados para poder mantener especies tropicales en los jardines botĂĄnicos durante los inviernos del norte de Europa en la ĂŠpoca de los grandes descubrimientos. Su uso para la agricultura se desarrollĂł mĂĄs tarde y ha permitido que una provincia desĂŠrtica como AlmerĂ­a sea actualmente la principal productora de hortalizas de EspaĂąa en terrenos yermos.

Los invernaderos nos permiten cultivar fuera de temporada e independientemente de las condiciones climĂĄticas externas. Pero tambiĂŠn hemos desarrollado el cultivo hidropĂłnico que permite cultivar sin tierra y de forma controlada, creciendo las plantas en una soluciĂłn nutritiva. Esto permite, entre otras ventajas, cultivar en vertical y no en horizontal, evitando la demanda de suelo.

Contamos asimismo con tĂŠcnicas para cultivar material vegetal in vitro, que permite propagar de forma artiďŹ cial especies o generar nuevas variedades mediante biologĂ­a celular. IdĂŠnticas tĂŠcnicas se aplican a los animales, donde podemos clonar aquellos que mĂĄs nos interesan.

Se han desarrollado lo mĂŠtodos de cultivo de carne.

Aunque cultivar cĂŠlulas animales es algo relativamente fĂĄcil, lo complicado es darles la textura adecuada para que el consumidor piense que estĂĄ comiendo (y masticando) carne y no sorbiendo una sopa con sabor a carne. En algunos casos, ya se ha conseguido carne cultivada con textura similar a la real. ÂżQuĂŠ puede aportar una carne cultivada? Por una parte, puede ser una opciĂłn para consumidores preocupados por el bienestar animal que no quieren renunciar al sabor o a las propiedades nutricionales de los alimentos de origen animal. Por otra parte, si se optimiza la producciĂłn, puede evitar los problemas

TransgĂŠnicos sin miedo.

Destino 2017.

Es a ultima obra del autor del texto, J.M. Mulet

â&#x20AC;˘ HibridaciĂłn: Es una tĂŠcnica ancestral conforme a la cual, un organismo se cruza genĂŠticamente con otras variedades de la misma especie compatibles sexualmente. â&#x20AC;˘ TransgĂŠnico: Se trata de un organismo en el que, selectivamente, se han introducido uno o varios genes procedentes de la misma especie, de especies cercanas o de otros organismos, incluso, no compatibles sexualmente. â&#x20AC;˘ CRISPR/Cas9: Es una innovadora herramienta molecular destinada a â&#x20AC;&#x153;alterarâ&#x20AC;?, â&#x20AC;&#x153;cortarâ&#x20AC;? y â&#x20AC;&#x153;pegarâ&#x20AC;? de una manera fĂĄcil y barata cualquier molĂŠcula de ADN presente en una cĂŠlula. Permite expresar genes conFUHWRV FRUUHJLU JHQHV GHIHFWXRVRV LQWURGXFLU PRGLĂ&#x20AC;FDciones epigenĂŠticas y un largo etcĂŠtera. â&#x20AC;˘ NanotecnologĂ­a: Consiste en un conjunto de tĂŠcnicas que operan a un nivel de nanoescala, es decir, manipulando y reordenando las estructuras fĂ­sicas moleculares y sus ĂĄtomos.

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9dae]flgk \]d ^mlmjg sanitarios relacionados con la ganadería y, sobre todo, los ambientales. Recordemos que el mayor responsable de la emisión de gases de efecto invernadero no es el transporte ni la industria, sino el ganado.

Alimentando a nuestros microbios Dentro de nuestro cuerpo tenemos una flora bacteriana concentrada básicamente en el intestino. Una persona de 70 kg de peso acumula en su interior aproximadamente 2 kg de bacterias. En general, vivimos en armonía y simbiosis con ellas, de forma que estos microbios se alimentan de lo que nosotros comemos y después circula por el tracto digestivo, a la vez que son responsables de la síntesis de algunas vitaminas como la K o de ayudarnos a digerir los alimentos, aunque con algún efecto secundario en forma de gases. Los avances en secuenciación masiva y en microbiología nos han permitido conocer mejor a la microbiota intestinal y descubrir que tiene un papel fundamental en el mantenimiento de la salud. Muchas intolerancias alimentarias, alergias o algunos tipos de obesidad podrían estar causadas por desarreglos en esta flora intestinal. Además, algunas bacterias presentes en esa flora, especializadas en procesar alimentos, pueden tener aplicaciones industriales. De hecho, ya se comercializa un fuet fermentado a partir de una bacteria obtenida de las heces de un lactante, innovación que hizo merecedores de un antiNobel a los científicos españoles que lo desarrollaron.

En el futuro veremos cada vez más alimentos prebióticos que contienen un componente pensado para estimular el crecimiento de la flora intestinal. Y probióticos, portadores de bacterias vivas y pensados para colonizar el intestino. Esto junto con los alimentos funcionales, que son aquellos diseñados para mejorar la salud de forma específica o evitar el riesgo de contraer alguna enfermedad, hará que sea cada vez más real la frase atribuida a Hipócrates de que “tu alimento sea tu medicina”.

Hasta aquí he compendiando los avances que ya se están aplicando en la comida y que todavía tienen espacio de mejora, lo que hace pensar que se van a seguir utilizando en el futuro cercano. Con todos estos avances tecnológicos desarrollados o en desarrollo podemos inferir cómo será la comida del futuro y nuestra relación con ella.

Diferente La alimentación siempre ha ido cambiando, de la misma forma que, a medida que avanza la sociedad, cambian la moda, la música, las leyes… La comida, en tanto que además de una necesidad básica es una expresión cultural, también varía. Todos añoramos los sabores de nuestra abuela, por eso tendemos a idealizar nuestros recuerdos y a pensar que la comida de antes era mejor que la de ahora.

Sin embargo, la realidad es que no era mejor ni peor, sino diferente. Si nos fijamos en la seguridad alimentaria está claro que la comida actual es mucho más segura que la de nuestros abuelos, y solo hay que ver cómo han disminuido las intoxicaciones por causas alimentarias en los últimos años.

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Ciertamente, hay sabores que se han perdido porque la producción de determinados productos deja de ser rentable o pierde el favor del público. Un ejemplo: las naranjas sanguinas eran muy populares en Valencia en los años 70 y 80, pero dejaron de cultivarse debido a que otras variedades tenían una mayor demanda y se pagaban a mejor precio, por lo que hoy es complicado encontrarlas.

A nivel global, esto supone un problema porque se están perdiendo muchas variedades por falta de demanda. La globalización de los mercados tiene el efecto secundario de producir una importante erosión genética, puesto que los agricultores y distribuidores apuestan por las variedades de cada especie que más salida comercial tienen, dejándose de cultivar el resto. En algunos casos esto implica la desaparición de la variedad, aunque este peligro es cada vez menor gracias a los bancos de germoplasma que se dedican a almacenar las diferentes especies silvestres y cultivadas. Un ejemplo de este problema es el plátano.

Hoy prácticamente todo el plátano dulce que se produce o consume a nivel mundial es de la variedad Cavendish.

Esto implica que la especie no tiene fondo genético, por lo que la aparición de una plaga podría extenderse por todo el mundo puesto que no habría variedades resistentes que pudieran utilizarse como fuente de genes para crear otras nuevas mediante hibridación o cruce.

No obstante, desde el punto de vista del consumidor, este problema global se convierte en una ventaja local. Si

hambre. La tercera revolución verde, la que estamos viviendo en la actualidad, se basa en el uso de tecnologías como la de las plantas transgénicas y está permitiendo aumentar la producción de cereales básicos como el maíz y la soja. Obviamente, acabar con el hambre en el mundo no depende solamente de la producción, también hay que valorar factores como la distribución de alimentos o la implantación de políticas que favorezcan el acceso a los alimentos. El argumento de que actualmente hay alimentos para todos y que no hace falta aumentar la producción, no se sostiene. Es cierto que todos los años se desperdician millones de toneladas de alimentos, pero un excedente de tomates en Murcia puede hacer poco para solucionar una hambruna en Bangladesh, puesto que los alimentos son un producto perecedero, cuyo transporte requiere de una logística que no siempre está disponible o es asequible. Uno de los objetivos de la agricultura del futuro es aumentar la producción cerca de los lugares de consumo para disminuir los costes de transporte.

Para eso, los avances tecnológicos en tolerancia a plagas o a condiciones ambientales adversas resultarán claves a la hora de aumentar la producción en zonas donde la producción agrícola es problemática como suelen ser las zonas azotadas por hambrunas.

La hidroponía permite ahorrar VXSHUÀFLH de suelo y reducir el consumo de agua.

Sin embargo, el crecimiento no puede ser ilimitado y debe de hacerse siempre aplicando criterios de sostenibilidad. Hay que prever los problemas antes de que aparezcan. ¿Cuál puede ser el mayor problema para que la producción de alimentos siga creciendo? Una plaga constituye un problema importante a nivel local, pero es poco probable una pandemia que tenga incidencia global en la producción de alimentos, ya que a pesar de la erosión genética, contamos con herramientas o cultivos alternativos para este tipo de incidencias. ¿Cuál puede ser bien es cierto que la globalización conlleva la desaparición entonces la mayor limitación para el crecimiento futuro? de muchas especies, tiene la ventaja de que cada vez más El agua dulce. Es un recurso limitado, aunque tenemos la productos llegan más lejos. Así, en Europa hemos incortecnología para obtener agua apta para agricultura a partir porado a nuestra dieta productos como el kiwi, el mango, del mar. Aquí el problema es la gran cantidad de energía la pitahaya y otras frutas exóticas desconocidas hace unas necesaria. Si conseguimos fuentes de energía sostenibles décadas, o cereales como el chía o pseudocereales como la o renovables que sean asequibles, dispondríamos de una quinua. Un buen ejemplo de esto es que España es uno de opción que eliminaría está limitación ya los principales productores europeos de fresa y de aguacate, cultivos que se implan- “El argumento de que el suministro de agua de mar no tiene las mismas restricciones de cantidad que tan a partir de los años 50 y que antes eran que actualmente tiene el agua dulce. Otro requerimiento desconocidos. Por lo tanto, en el futuro es el nitrógeno, del que hay de forma casi perderemos sabores, pero encontraremos hay alimentos otros. para todos y que ilimitada en la atmósfera. El problema es pasar del nitrógeno gaseoso al amonio, la no hace falta forma asimilable para las plantas, lo que Abundante exige un gran consumo de energía. Obteaumentar la La primera revolución verde supuso la producción, no se ner fuentes de energía renovables y baratas resolvería la limitación del nitrógeno en la domesticación de las especies de plantas y sostiene” agricultura al igual que la de agua dulce. animales y el paso del nomadismo y de las Otro requerimiento de la agricultura es sociedades de cazadores-recolectores al el potasio, pero este elemento es bastante sedentarismo y a las primeras civilizacioabundante y las reservas no parecen que vayan a ser resnes urbanas. Esto propició el primer aumento de poblatrictivas en un futuro. La producción alimentaria venidera ción significativo. La segunda revolución verde, llevada a solo puede verse amenazada por la falta de fosfato, ya que cabo en los años 50-60 del siglo XX con el uso de nuevas es un elemento difícilmente renovable y del que descovariedades híbridas y de fertilizantes sintéticos, permitió nocemos el estado de las reservas. Por lo tanto, un uso duplicar la producción mundial de cereales en solo 10 eficiente de fosfato a nivel tecnológico o biotecnológico años, lo que hizo que la población mundial se duplicara permitirá seguir produciendo alimentos. y, a la vez, disminuyera la cantidad de gente que pasaba J.M. Mulet, Fronteras de la Ciencia, 1 (2017) 80-87

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9dae]flgk \]d ^mlmjg Respetuosa con el medio ambiente Uno de los problemas que tiene la producción de alimentos es el impacto sobre el medio ambiente. No solo por el uso de suelo, sino por la alteración del entorno. Tanto el uso de fertilizantes como la ganadería generan gases de efecto invernadero y contaminan los acuíferos con nitratos, nitritos y fosfatos; el riego intensivo favorece la salinización de los suelos. Minimizar el impacto ambiental es una preocupación global, no solo para los ciudadanos, sino también para los propios agricultores que resultan los primeros afectados por la degradación del entorno.

Algunas alternativas propuestas como la agricultura ecológica no han funcionado. Este tipo de agricultura se basa en utilizar únicamente para el cultivo productos de origen natural, independientemente de su eficacia. Esto ocasiona que caiga la producción. Esta caída de producción implica no solo un aumento del precio, sino una incremento de los costes ambientales, medidos como emisiones de CO2 o huella hídrica (índice que mide la eficiencia en el uso de agua). También se ha dicho que los productos de agricultura ecológica tienen un mayor valor nutricional [6], no obstante, este estudio contradice varios estudios anteriores y presenta varias contradicciones [7].

Sin embargo el uso de tecnología puede disminuir el impacto ambiental. Los organismos transgénicos resistentes a insectos han ahorrado millones de toneladas de insecticidas al medio ambiente, y el aumento de eficiencia ha permitido seguir produciendo alimentos sin utilizar más suelo. Se están desarrollando aplicaciones específicas para evitar este impacto. Por ejemplo, la ganadería porcina es tremendamente contaminante puesto que los purines son muy ricos en fosfatos. Si estos fosfatos llegan a algún acuífero, favorecen el crecimiento rápido de algas fotosintéticas que cubren toda la superficie e impiden que llegue la luz a niveles inferiores “En el futuro matando el ecosistema. Este problema se da perderemos porque la principal alimentación de la cabaña sabores, pero porcina es el maíz, que es rico en una molécula, el ácido fítico, la cual secuestra el fosfato encontraremos e impide su asimilación por parte del animal, otros” lo que obliga a suplementar el potasio. Una estrategia para evitar este problema es hacer cerdos transgénicos que segreguen una enzima llamada fitasa en su saliva, circunstancia que permitiría degradar el ácido fítico y aumentar la biodisponibilidad de fosfato, evitando de paso parte de los problemas de gestión de residuos.

Conclusión: Para todos los consumidores Uno de los objetivos que está cerca de conseguirse es la comida individualizada. Hay determinados consumidores con requerimientos específicos por alergias, intolerancias, por algún otro tipo de problema, o por elección personal, como veganos, vegetarianos o determinadas opciones religiosas que optan por alimentación Kosher o Halal. El uso de las aplicaciones descritas con anterioridad permite, por ejemplo, obtener vegetales más nutritivos o variedades de trigo aptos para consumidores con estos problemas u optimizar la producción y manipulación de alimentos para que puedan optar a diferentes certificaciones de índole

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Tres revoluciones verdes: La primera fue la invenciĂłn de la agricultura en el neolĂ­tico; la segunda el uso de hĂ­bridos y fertilizantes sintĂŠticos a partir de los aĂąos 50 y la tercera empezĂł hace unos 20 aĂąos con el uso de transgĂŠnicos en agricultura.

religiosa o ďŹ losĂłďŹ ca. Pero tambiĂŠn podemos ir mĂĄs allĂĄ.

Secuenciar un genoma humano cada vez es mĂĄs barato por lo que en algĂşn momento de la prĂłxima dĂŠcada serĂĄ factible que alguien secuencie su genoma entero y le hagan una dieta especĂ­ďŹ ca acorde a sus peculiaridades metabĂłlicas.

Conviene remarcar que, a dĂ­a de hoy, la tecnologĂ­a todavĂ­a no estĂĄ disponible, aunque se vendan dietas fraudulentas que juegan con esta idea. AdemĂĄs, tanto las mejoras de producciĂłn, como las de conservaciĂłn y distribuciĂłn, asĂ­ como la optimizaciĂłn de los procesos, pueden hacer que en el futuro la producciĂłn de alimentos sea mĂĄs fĂĄcil y eďŹ ciente, lo que suele incidir en un descenso de precios y en hacer que la comida sea mĂĄs asequible para todos. Por consiguiente, seguirĂĄ disminuyendo la proporciĂłn de gente que pasa hambre. La comida del futuro serĂĄ diferente, pero podemos adelantar que serĂĄ mĂĄs y mejor, y su producciĂłn serĂĄ mĂĄs respetuosa con el medio ambiente gracias al uso de la tecnologĂ­a.

Referencias [1] Moleschott, Lehre der Nahrungsmittel : fĂźr das Volk, Ferdinand Enke, Erlangen, 1858.

[2] Citado en Winiger, Ludwig Feuerbach, Demker der Menschlichkeit, Lambert Schneider, Berlin, 2015.

[3] F. GarcĂ­a-Olmedo, La tercera revoluciĂłn verde. Plantas con luz propia, Debate, Madrid, 1998.

[4] J.M. Mulet, B. Alemany, R. Ros, J.J. Calvete y R. Serrano, Yeast, 21 (2004) 303-312.

[5] J. Gil-Humanes, F. PistĂłn, S. Tollefsen, L.M. Sollid y F. Barro, PNAS, 107 (2010) 17023â&#x20AC;&#x201C;17028.

[6] M. Baranski, D. Srednicka-Tober, N. Volakakis, C. Seal, R. Sanderson, G.B. Stewart et al., Br J Nutr., 112 (2014) 794-811.

[7] J.M. Mulet, Br J Nutr., 112 (2014) 1745-1747.

Acerca del autor JosĂŠ Miguel Mulet, Licenciado en QuĂ­mica y Doctor en BioquĂ­mica y BiologĂ­a Molecular por la Universidad de Valencia es Profesor de BiotecnologĂ­a en la Universidad PolitĂŠcnica de Valencia y dirige una lĂ­nea de investigaciĂłn en el Instituto de BiologĂ­a Molecular y Celular de Plantas (CSIC-UPV) desarrollando plantas tolerantes a la seTXtD R DO IUtR +D JDQDGR YDULRV SUHPLRV FRPR FLHQWtĂ&#x20AC;FR R GRFHQWH XQLYHUVLWDULR $Xtor de numerosas publicaciones acadĂŠmicas, ha escrito los libros Comer sin miedo y TransgĂŠnicos sin miedo \ WLHQH OD VHFFLyQ ´&LHQFLD VLQ Ă&#x20AC;FFLyQÂľ HQ El PaĂ­s Semanal y el blog Tomates con genes (jmmulet.naukas.com) [Twitter: @jmmulet].

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Frontera Crítica

POR UNA CIENCIA MÁS HUMANITARIA MÉTODOS ALTERNATIVOS A LA EXPERIMENTACIÓN CON ANIMALES EN COSMÉTICOS M. Pilar Vinardell Martínez-Hidalgo

U

na de las principales preocupaciones en torno a los cosméticos es su seguridad, ya que se trata de productos que aplicamos sobre nuestra piel durante toda nuestra vida y pueden tener efectos adversos debido a algunos de sus ingredientes. Para garantizar que estos productos no representan un riesgo para el consumidor es necesario realizar estudios de seguridad de los mismos.

Estos estudios incluyen diferentes ensayos toxicológicos que tradicionalmente se han realizado utilizando animales de experimentación. El primer ensayo que se introdujo en los años 40 para el estudio de cosméticos fue el conocido como test de Draize que utiliza al conejo como animal de experimentación. En este ensayo se aplica el producto en estudio sobre el ojo o sobre la piel rasurada del conejo y se evalúa el grado de irritación ocular o dérmica respectivamente. Dicho ensayo ha sido muy controvertido, debido a las lesiones que provoca en los conejos. Así mismo, numerosos estudios científicos han demostrado lo inadecuado de este ensayo para ser extrapolado al hombre y esto ha dado lugar a numerosas investigaciones para desarrollar métodos alternativos apropiados para sustituirlo.

En la Unión Europea la seguridad de los cosméticos, como en otros países se ha realizado durante muchos años utilizando animales de experimentación, como es en el caso del test de Draize. Desde hace años ha habido una preocupación en torno a la utilización de animales de experimentación para evaluar los cosméticos y esto ha llevado a cambios en la legislación europea. En una primera fase en 2004 se prohibió el uso de animales para evaluar productos acabados y el estudio de seguridad se basa en la evaluación de cada uno de los ingredientes que forman el cosmético. Así mismo se prohibió la comercialización en Europa de cosméticos que se hubieran ensayado en otros países utilizando animales. Posteriormente se prohibió la utilización de animales para evaluar ingredientes cosméticos, si bien se permitió su utilización para determinados ensayos de administración repetida, para los que no había métodos alternativos válidados. Finalmente, desde marzo de 2013 está totalmente prohibido realizar cualquier ensayo

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de ingredientes con fines cosméticos utilizando animales de laboratorio.

La búsqueda de métodos alternativos en ensayos toxicológicos constituye una línea de investigación muy importante y en la que se ha invertido mucho tiempo y dinero y que continúa en todo el mundo con el fin de encontrar los mejores métodos para ensayar productos químicos entre los que se encuentran los ingredientes de los cosméticos.

A nivel europeo se creó en 1991 el European Center for the Validation of Alternative Methods (ECVAM) y desde 2011 se denomina European Union Reference Laboratory for alternatives to animal testing (EURL-ECVAM).

Esta institución europea se creó con el fin de validar métodos alternativos, así como promover su desarrollo y difusión. Posteriormente en 1997 y de manera similar a ECVAM, se creó en Estados Unidos el Interagency Coordinating Committee on the Validation of Alternative Methods (ICCVAM) con la finalidad de validar métodos alternativos. También existe el correspondiente centro de validación japonés o JACVAM. Todas estas instituciones trabajan coordinadamente para validar nuevos métodos alternativos.

Siguiendo el ejemplo europeo, la prohibición de ensayar cosméticos con animales se ha extendido también a otros países como la India, Israel, Nueza Zelanda o en Taiwán donde es vigente desde 2017. De manera similar se ha anunciado que se prohibirán en Corea del Sur. El estado

Acerca de la autora Dra. M. Pilar Vinardell Martínez-Hidalgo Catedrática de Fisiología, Departamento de Bioquímica y Fisiología, Facultad de Farmacia y Ciencias de la Alimentación, Universitat de Barcelona

más grande de Brasil, São Paulo, prohibió estas pruebas en 2014 y está pendiente de aprobarse un proyecto de ley a nivel nacional. Guatemala ha sido el primer país latinoamericano en establecer esta prohibición que se ha hecho efectiva en el presente año. Por otro lado, desde octubre de 2015, Reino Unido ha prohibido la utilización de animales de experimentación para ensayar productos para el hogar. Esto representa un paso adelante en la prohibición de los ensayos con animales para productos de consumo. Poco a poco se van incorporando nuevos países a la prohibición y esto constituye un ejemplo para otras naciones que actualmente se plantean el ir eliminando los ensayos con animales.

Todas estas legislaciones que “La ciencia puede prohíben la utilización de anievolucionar de males de laboratorio no podrían haberse establecido si no hubiera una manera más una investigación rigurosa en la humanitaria sin perder búsqueda de nuevos métodos. En su rigor” este sentido tenemos numerosos ejemplos de métodos alternativos para estudiar los posibles efectos adversos de los cosméticos. Es el caso de los métodos desarrollados y validados para evaluar el efecto sensibilizante dérmico, uno de los principales problemas que se observan con los cosméticos y los métodos para el estudio del potencial efecto genotóxico y/o mutagénico por sus posteriores implicaciones como cancerígenos.

También existen alternativas en los estudios para conocer el efecto de una sustancia como disruptor endocrino o los diferentes métodos alternativos para reemplazar el famoso ensayo de Draize.

Todo lo expuesto anteriormente representa un gran avance en la reducción del sufrimiento animal y demuestra cómo la ciencia puede evolucionar de una manera más humanitaria sin perder su rigor.

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Educación

MOOC EL FENOMENO

Y EL FUTURO DE LA UNIVERSIDAD

Eloy López Meneses

=f ]kl] Yjl [mdg k] j]YdarY mfY \]k[jah[a f \] dgk EGG; eYkkan] gh]f gfdaf] [gmjk]!$ mf ^]f e]fg Y[lmYd \] [mjkgk _jYlmalgk q eYkangk im] ]kl f ka]f\g g^j][a\gk hgj em[`Yk \] dYk e]bgj]k afklalm[agf]k \]d emf\g q im] hm]\]f kmhgf]j mf hmflg \] afÖ]pa f ]f dY =\m[Y[a f Kmh]jagj& =f ]kl] k]fla\g k] g^j][] lYeZa f mfY YhjgpaeY[a f Y dYk l]f\]f[aYk q fm]ngk eg\]dgk \] ]fk] YfrY im] hg\j Yf [gfÕ_mjYj dY mfan]jka\Y\ \]d ^mlmjg&

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=d >]f e]fg EGG; EL FENÓMENO SOCIAL Y EDUCATIVO DE LOS MOOC Hoy en día, cualquier estudiante puede encontrar en Internet una gran cantidad de información en constante cambio, pudiendo beneficiarse de ella prácticamente sin conocimientos de amplia envergadura. La formación en este siglo XXI se está orientando hacia nuevos modelos de enseñanza masivos en abierto y gratuitos. Estos modelos interactivos, colaborativos y en línea aumentan y posibilitan el acceso a la formación superior de manera universal. El movimiento conocido con la sigla inglesa MOOC (Massive Open Online Course) se basa en plataformas de aprendizaje dirigido desde los principios de ubicuidad (se puede aprender en cualquier lugar), autoevaluación, modularidad y vídeo-simulación.

instituciones universitarias y la comunidad docente que debe redefinir el paradigma metodológico actual para adentrase en nuevas formas curriculares más abiertas, interactivas, colaborativas y ubicuas, en simbiosis con una evaluación más dinámica, holística y humana insertada en planes de estudios más flexibles y diversificados, adaptados al ecosistema laboral para promocionar y facilitar al estudiantado la implementación de su propio itinerario competencial para su desarrollo académico y profesional.

En los MOOC vienen claramente definidos por su carácter abierto (open), por ubicar la información y la relación entre los distintos actores educativos en internet (online), y por el hecho de que el tamaño de la comunidad educativa implicada en un curso de estas caracterísEl término MOOC fue introducido en Canadá por Dave ticas puede sobrepasar, con facilidad, los miles de perCormirer y Bryan Alexander, quienes acuñaron el acrónimo sonas (massive). Los MOOC desplazan (algunos dirían para designar un curso en línea realizado por George Siemens superan) la relación jerárquica entre profesor y alumno, y Stephen Downes en el año 2008. El curso titulado Connectide modo que el proceso de aprendizaje se reparte (de vism and Connective Knowledge fue realizado por 25 alumnos ahí las referencias en la literatura sobre MOOC a la idea que pagaron su matrícula y obtuvieron su título, pero fue de una “responsabilidad distribuida” en el aprendizaje), seguido de forma gratuita y sin acrey los alumnos se convierten, también, en ditación por 2.300 alumnos y público generadores de contenido y de conexiones “Los MOOC general a través de Internet. Es un entre distintos aspectos del curso. Se enfatison un tsunami fenómeno, por tanto, relativamente za en los MOOC el uso de las redes sociales que afecta a la reciente.

(Facebook, Twitter, etc.) que consoliden estructura tradicional estas comunidades de aprendizaje. Además El informe Horizon, liderado por de las redes sociales, los implicados en la universitaria y el New Media Consortium y Educomunidad de aprendizaje pueden aproformativa” cause, aporta un estudio prospectivo vechar la agregación de contenidos (RSS, del uso de tecnologías y tendencias por ejemplo) para compartir información, educativas en el futuro de distintos países. En su novena edimateriales temáticos o tangenciales, y estrategias de ción destaca especialmente la incidencia de los MOOC en el aprendizaje [3]. panorama educativo actual [1]. El universo de los MOOC es objeto de reflexión didáctica y formativa por múltiples especiaUn MOOC es un camino para aprender. Idealmente es listas e instituciones de Educación Superior a lo largo de todo un curso abierto, participativo, distribuido y una red de el mundo [2]. Suponen un innovador modelo de enseñanza aprendizaje para toda la vida. Es un camino de conexión masiva que explota de manera paradigmática el potencial y y de colaboración, es un trabajo compartido. En este senrelevancia que en la actualidad tienen las TIC en la sociedad. tido, los MOOC están siendo considerados por muchos investigadores como un tsunami que está empezando a La repercusión que tienen en los últimos años, en el ámbito afectar a la estructura tradicional de organización universimundial es notable como lo refleja la tendencia de la acepción taria y formativa, una revolución con un gran potencial en MOOC en el buscador Google (figura 1). el mundo educativo y formativo o un fenómeno conseLa formación masiva y abierta supone un reto para las cuente con los procesos de globalización [2] [4]

Figura 1. Tendencias sobre búsqueda del término MOOC en el navegador Google.

URL: https://trends.google.es/trends/explore?date=all&q=mooc

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Sus características iniciales fueron [5]: a) Gratuidad de acceso sin límite en el número de participantes; b) Ausencia de certificación para los participantes libres; c) Diseño instructivo basado en lo audiovisual con apoyo de texto escrito; d) Metodología colaborativa y participativa del estudiante con mínima intervención del profesorado.

Asimismo, desde un punto de vista positivo, los MOOC, a través de un proceso de desarrollo sistemático podrían ayudar a lograr una meta que hasta el momento no se ha podido cumplir. Se podrían utilizar estas tendencias formativas para generar procesos de formación docente tanto inicial como continua. La masividad que tiene este tipo de formación puede marcar un antes y un después en la cobertura de las necesidades de docentes especialmente en África y Asia que es donde más se requiere [6].

Hoy, sin embargo, ya se expiden certificados por parte de las instituciones que imparten los cursos, aunque este documento (que no el curso) debe ser pagado.

Por el contrario, los principales retos y dificultades del movimiento MOOC surgen de un cuestionamiento esencial de la filosofía con la que nacieron (gratuita y masiva).

Esos dos adjetivos caracterizan y confieren especificidad a En la actualidad, es obvio que su uso en la comunidad este tipo de formación, pero su materialización hace que científica universitaria puede ser una opción curricular resulte complicado en muchos casos que se conjuguen de cada vez más sostenible para la expansión del conociforma efectiva conforme al planteamiento pedagógico y miento científico y la praxis universitaria en los nuevos económico desde el que parten. Schulmeister afirma que escenarios democráticos masivos de aprendizaje. Esta los puntos críticos de los MOOC se resumen en: altas nueva modalidad de expansión del conocimiento puede tasas de deserción; falta de retroalimentación y baja inteayudar a la transformación de las aulas, racción; no hay comprobación fiable de los relimitadas en el tiempo y reservadas en “Los puntos críticos sultados del aprendizaje y de las evaluaciones algunas ocasiones a una élite social, entre pares y predominan una gran diversidad de los MOOC se para trascender a nuevos escenarios de temas, pero sin un currículo explícito [7]. resumen en: de aprendizaje ubicuos, conectivos, También, se han presentado voces que hablan altas tasas de informales, y horizontales que pueden de un proceso de macdonalización de la edufacilitar la inclusión digital de los más deserción; falta de cación a través de la distribución de paquetes desfavorecidos y el nacimiento de retroalimentación y educativos estandarizados a nivel mundial comunidades virtuales interactivas de [8]. La obtención de un título a partir de estas baja interacción” nuevas tecnologías desde cualquier parte del inteligencia colectiva.

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“Se han presentado voces que hablan de un proceso de macdonalización de la educación” 94

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mundo puede ser la cara amable de un proceso de trasnacionalizaciĂłn de las universidades.

Por otra parte, los actuales MOOC en las diferentes plataformas nacionales e internacionales parten de un diseĂąo pedagĂłgico que les aleja bastante del principio didĂĄctico del conectivismo y del trabajo en grupo y pueden ser tildados de un â&#x20AC;&#x153;e-learning empobrecidoâ&#x20AC;?. De igual manera, al ser gratuitos y estar enfocados desde el principio de masividad se pierde el contacto con el tutor que pasa a ser, un moderador o ponderador de foros en el mejor de los casos. Convirtiendo asĂ­ el curso MOOC en una serie de vĂ­deos de corta duraciĂłn enlazados bajo el hilo conductor de un Ă­ndice teĂłrico en el que el estudiante, mediante su visionado y pequeĂąas autoevaluaciones, aprende casi de forma autĂłnoma. No existen, en la actualidad, procesos fuertes de tutorizaciĂłn, discriminaciĂłn de contenido, intervenciĂłn del estudiante y del trabajo en equipo.

AdemĂĄs, existe la diďŹ cultad de la dispersiĂłn de informaciĂłn, conversaciones de los foros e interacciones entre cientos de estudiantes que es necesario estructurar y organizar para una comprensiĂłn holĂ­stica del conocimiento. Es decir, los MOOC necesitan content curators (personas expertas que seleccionen, ďŹ ltren y sistematicen la informaciĂłn de forma continua para ayudar al estudiante a enriquecer su proceso de aprendizaje). Otro hĂĄndicap es que, en el proceso de aprendizaje en un MOOC, el rol del estudiante deberĂ­a ser, principalmente, de prosumidor de contenidos.

Es decir, consumidor activo y productor creativo de los mismos de forma individual y colaborativa con la comunidad en contextos formativos, con un cierto nivel de competencia digital y un elevado nivel de autonomĂ­a en los procesos formativos que no siempre tiene el estudiantado [9].

Otra desventaja de los cursos MOOC es que no estĂĄn adecuadamente adaptados a los dispositivos mĂłviles. En este sentido, es necesaria una alianza entre MOOC y Mobile Learning. En muchas regiones del mundo, donde incluso el acceso a servicios bĂĄsicos es escaso, existen tecnologĂ­as mĂłviles. Su amplia proliferaciĂłn, especialmente de los telĂŠfonos mĂłviles, supone una oportunidad para la universalizaciĂłn del conocimiento. El acceso ideal para los cursos MOOC serĂ­a app. Por Ăşltimo, otro de los retos actuales y futuros de los MOOC consiste en articular un sistema factible de evaluaciĂłn y de certiďŹ caciĂłn de la progresiĂłn competencial de los participantes en cada curso como el sistema de evaluaciĂłn entre iguales, un aprendizaje mĂĄs horizontal, en red y mĂĄs relacionado con la web 2.0.

LA UNIVERSIDAD DEL FUTURO Las universidades son las instituciones tecno-culturales para la expansiĂłn y difusiĂłn del conocimiento global, el empoderamiento de la ciudadanĂ­a, la innovaciĂłn educativa, la transferencia del conocimiento y dinamizadora del desarrollo profesional, la cohesiĂłn social e integradora en el tejido tecnolĂłgico y econĂłmico de la Sociedad del Conocimiento para el desarrollo y el progreso humano.

TIPOLOGĂ?AS DE APRENDIZAJE CON TIC

En la actualidad estĂĄn apareciendo muchos tĂŠrminos para diferenciar los diferentes tipos de aprendizaje utilizando las tecnologĂ­as de la informaciĂłn y comunicaciĂłn (TIC). Pueden existir tambiĂŠn modelos de aprendizaje que conjuguen dos o mĂĄs de estos tipos. Presentamos a continuaciĂłn los principales: E-learning (Electronic Learning): aprendizaje electrĂłnico, especialmente referido por el uso intensivo de las TIC en la educaciĂłn a distancia.

B-learning (Blended Learning): aprendizaje de tipo mixto, conjuga el modelo tradicional de educaciĂłn presencial con actividades complementarias propias del e-learning.

M-learning (Mobile Learning): aprendizaje mĂłvil, mediante el empleo de dispositivos mĂłviles de Ăşltima generaciĂłn, busca que pueda producirse con la mĂĄxima comodiGDG \ DGDSWDUVH D ODV QHFHVLGDGHV HVSHFtĂ&#x20AC;cas del estudiante.

U-learning (Ubiquitous Learning): aprendizaje ubicuo, lleva los procesos de aprendizaje desde el espacio fĂ­sico tradicional hasta diferentes ambientes de la vida cotidiana mediante el apoyo de tecnologĂ­as mĂłviles como la realidad virtual o la aumentada.

T-Learning (Transformative Learning): aprendizaje transformativo, se centra en el desarrollo de las habilidades y aptitudes de los estudiantes por encima de los contenidos. Suele desarrollarse en el aula tradicional pero empleando todo de herramientas tecnolĂłgicas.

P-Learning (Pervasive Learning): aprendizaje personalizado, que obtiene informaciĂłn del ĂĄmbito de aprendizaje mediante dispositivos inteligentes y busca la mejor adaptaciĂłn del proceso educativo o instructivo a las caracterĂ­sticas de cada estudiante.

S-Learning (Social Learning): aprendizaje social, aunque existe su versiĂłn tradicional hoy se emplearĂ­a tambiĂŠn en la formaciĂłn a distancia mediante el uso de redes sociaOHV FRQ HO Ă&#x20AC;Q GH SRWHQFLDU OD FRPXQLFDFLyQ en el contexto de enseĂąanza (estudiantes y profesorado).

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=d >]fÂ?e]fg EGG; En el atardecer de esta reďŹ&#x201A;exiĂłn introsse readaptarĂĄn a los nuevos tiempos, â&#x20AC;&#x153;Las universidades pectiva y para avivar el debate colectivo paso a una gerencia compartida del futuro impartirĂĄn dando nos surge la necesidad de responder horizontal por ĂĄmbitos temĂĄticos y susconocimientos al siguiente interrogante: ÂżCĂłmo serĂĄ tentados por la productividad de activos la Universidad del futuro? Desde una intangibles. gestionados por perspectiva prospectiva y quizĂĄs utĂłpica, LQWHOLJHQFLD DUWLĂ&#x20AC;FLDO la Universidad del maĂąana deberĂ­a ser En referencia a los futuros docen(IA) en simbiosis con tes, el rol principal serĂĄ de gestores una instituciĂłn mĂĄs conectada en sus estructuras internas (miembros de la tutores presencialesâ&#x20AC;? de conocimientos, dinamizadores de comunidad universitaria) y con mayor comunidades de experiencias proactivas responsabilidad social e imbricaciĂłn formativas y agentes activos en colectihumana con los agentes externos (stakeholders) para un vos interdisciplinares de su ĂĄmbito acadĂŠmico e investigaĂłptimo desarrollo social. dor. Por Ăşltimo, el estudiantado universitario se desarrollarĂĄ en escenarios de tecnologĂ­as ampliďŹ cadas, aumentadas e En un futurible, algunas instituciones universitarias desainmersivas utilizando gafas de realidad aumentada (RA) y parecerĂĄn o simplemente perderĂĄn egresados (personas que virtual (RV) o bien llevaran dispositivos llevables/vestibles/ terminan sus estudios) por una mala gestiĂłn organizativa, o wearables que interactuaran y asesorarĂĄn de forma continua bien, por ofertar un plan estratĂŠgico formativo incoherente en los procesos formativos del educando. con el desarrollo profesional y la empleabilidad de su entorno, o por escasez de productividad cientĂ­ďŹ ca de sus doAsimismo, para su actualizaciĂłn permanente asistirĂĄn a centes o por rutinarios estilos de aprendizaje tradicionales Mooc_Universidades hĂ­bridas y personalizadas al estuincoherentes y obsoletos ofertados al nuevo estudiantado. diantado con asesoramiento de tutores virtuales a travĂŠs de sesiones de videoconferencia ubicadas en Centros de Por el contrario, otras universidades emergerĂĄn como ExperimentaciĂłn en diferentes partes de la ciudad/paĂ­s. En verdaderos centros de inteligencia colectiva y generadoras ellos se podrĂĄn reunir el estudiantado de forma presencial de estrategias para el empoderamiento social. En ellas, para el desarrollo de comunidades de experiencias colectihabrĂĄ modelo hĂ­bridos virtuales-presenciales, con altas vas y el desarrollo de prĂĄcticas tutorizadas. AdemĂĄs, estarĂĄn dosis de m-learning y u-leaning (VĂŠase Cuadro TipologĂ­as dotados de recursos emergentes y objetos inteligentes para de Aprendizaje con TIC). Con una elevada transferencia de un mejor apoyo didĂĄctico y personalizado al perďŹ l del conocimientos por redes sociales donde el estudiante es el estudiantado, ademĂĄs de una instrumentaciĂłn tecnolĂłgica focalizador de los procesos formativos que pueden asesoavanzada (robĂłtica, drones, impresoras 3D, holografĂ­as rarles orientadores virtuales auspiciados por la conexiĂłn de entre otras tecnologĂ­as). TodavĂ­a queda un breve recorrido nodos de conocimientos gestionados por la inteligencia arque andar por los futuros senderos universitarios para la tiďŹ cial (IA) en simbiosis con tutores presenciales. A su vez, formaciĂłn del homo-conexus, pero con esfuerzo investilos agentes polĂ­ticos y la estructura administrativa actual gador e innovaciĂłn didĂĄctica nos iremos aproximando.

PRINCIPALES PLATAFORMAS DE CURSOS MOOC Referente a las principales plataformas agregadoras de cursos MOOC, caben destacar las siguientes: Miriada X: http://www.miriadax.net Miriada X es un proyecto de formación en línea que tuvo su origen en 2013 por el Banco Santander y la compaùía Telefónica, a travÊs de la Red Universia y la de Telefónica. Este proyecto pretende difundir la formación virtual a las universidades iberoamericanas.

Participan mĂşltiples universidades del conjunto de IberoamĂŠrica.

EdX: http://www.edx.org El sitio web edx.org reĂşne cursos gratuitos de varias de las mĂĄs prestigiosas universidades de Estados Unidos, entre otras internacionales. Fue fundado por

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el Instituto TecnolĂłgico de Massachusetts (MIT) y la Universidad de Harvard y en 2012 se uniĂł la de Berkeley. Una vez Ă&#x20AC;QDOL]DGRV ORV FXUVRV \ DSUREDGRV ORV H[iPHQHV VH HQWUHJDQ ORV FHUWLĂ&#x20AC;FDGRV que tienen la caracterĂ­stica del nombre de la correspondiente universidad.

En algunos casos, ofrecen comprar un libro de texto, pero no es obligatorio, y que es remitido vĂ­a correo postal al estudiante. Ofrecen cursos para todos los niveles: principiantes, medios y avanzados, y la mayorĂ­a estĂĄn redactados en inglĂŠs aunque ya se ofrecen en otros idiomas.

Coursera: http://www.coursera.org Coursera es una compaùía que se asocia muchas universidades y organizaciones en el mundo. Entre los

centros que participan en Coursera destacan prestigiosas universidades del norte y del sur de AmĂŠrica, europeas y asiĂĄticas, entre otras Columbia, Princeton, Stanford, Yale, etc., hasta un total de 86 centros conveniados.

Udacity: http://www.udacity.com Udacity naciĂł de un experimento de la Universidad de Stanford en el que Sebastian Thrun y Peter Norvig ofrecieron su curso IntroducciĂłn a la ,QWHOLJHQFLD $UWLĂ&#x20AC;FLDO (O FXUVR ORJUy superar las 180.000 matriculaciones.

Fue el embriĂłn de una plataforma que hoy reĂşne a mĂşltiples universidades internacionales. Se pueden seleccionar los cursos en funciĂłn de las siguientes categorĂ­as: negocios, informĂĄtica, dise-

Referencias [1] L. Johnson, S. Adams, M. Cummins, V. Estrada, A. Freeman y H. Ludgate, NMC Horizon Report: Higher Education Edition, The New Media Consortium, Austin, 2013 [2] E. López Meneses y E. Vázquez-Cano, Revista Española de Pedagogía, 75(266) (2017) 1-2 [3] C. Méndez García, Revista de Educación a Distancia, 39 (2013) 1-19 [4] J. Gómez Galán, Profesorado: Revista de Curriculum y Formación del Profesorado, 18(1) (2014) 73-91 [5] A. McAuley, B. Stewart, G. Siemens, y D. Cormier, Massive Open Online Courses. Digital ways of knowing and learning. The MOOC Model for Digital Practice. University of Prince Edward Island, Charlottetown, 2014 [6] I. Silva y I. Salgado, Profesorado: Revista de Curriculum y Formación del Profesorado, 18(1) (2014) 155-166 [7] R. Schulmeister, As Undercover Student in MOOCs, Hamburgo, University of Hamburg, 2012 [8] J. Lane y K. Kinser, The Chronicle of Higher Education (Marzo 25, 2013) 21 [9] E. López Meneses et. al. Guía Didáctica sobre los MOOCs. AFOE, Sevilla, 2013

Acerca del autor Eloy López Meneses es Profesor Titular de Universidad en el Departamento de Educación y Psicología Social de la Universidad Pablo de Olavide (Sevilla, España). Especializado en MOOC, TIC y Diseño didáctico MEM. Doctor en Ciencias de la Educación y Premio Extraordinario de Tesis Doctoral por la Universidad de Sevilla, Segundo Premio Nacional en los Estudios de Ciencias de la Educación. Director del Grupo de Investigación EduInnovagogía (HUM-971) y editor de International Journal of Educational Research and Innovation. Entre sus libros destacan Evaluación de materiales multimedia en red en el Espacio Europeo de Educación Superior (2009), Barcelona: DaVinci; La expansión del conocimiento en abierto: los Mooc, (2013) Barcelona: Editorial Octaedro y El futuro de los MOOC, (2015) Madrid: Editorial Síntesis

ño, matemáticas y ciencias; todos ellos en tres niveles: principiante, intermedio o avanzado.

Por otra parte, cabe resaltar otros servicios que ofrecen búsqueda de cursos MOOC: My Education Path: http://myeducationpath.com/courses/ Uno de los agregadores que permiten buscar cursos en algunas de las principales plataformas MOOC. My (GXFDWLRQ 3DWK GHÀQH VX PLVLyQ FRPR la de ayudar a encontrar alternativas gratuitas a cursos universitarios de alto coste. Además de esta función, My Education Path ofrece la posibilidad de buscar centros examinadores que FHUWLÀTXHQ ORV FRQRFLPLHQWRV D WUDYpV de cursos MOOC.

Class Central: http://www.class-central. com En la página principal, Class Central muestra un espacio para realizar una búsqueda de cursos. También aparece un listado de los cursos que van a comenzar a continuación donde se muestra el nombre del curso, el nombre del instructor, el ámbito al que pertenece, la fecha de comienzo, su duración y el nombre de la plataforma que lo ofrece. Actualmente Class Central muestra cursos de las principales plataformas MOOC estadounidenses.

No Excuse List: http://noexcuselist.com Permite localizar cursos alojados en otro grupo de plataformas. Para ver el directorio completo de cursos basta con seguir el enlace haciendo clic so-

bre la palabra “here”. En este directorio aparecen muchas de las plataformas educativas más conocidas organizadas según el ámbito educativo al que dedican su actividad principal: “Academics”, “Art”, “Computer Programming”, “Languages”, “Music”, etc.

Tutellus: http://www.tutellus.com/ aprende Se trata de una plataforma colaborativa española que agrega más de 4.000 Videocursos y MOOC de universidades, escuelas de negocio y usuarios de España e Iberoamérica. Podemos asistir a cualquiera de los MOOC recomendados o impartir videocursos o clases en nuestra ciudad, teniendo siempre acFHVR D XQD LQÀQLGDG GH FXUVRV JUDWXLWRV registrados en la plataforma.

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PROXIMO NUMERO

¡ATRÉVETE A SABER!

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ABSTRACTS AND KEYWORDS Cosmology: The Unexpected Origins of the Universe. Abstract: How did it all begin? One simple question but many possible answers. The more we know about the universe, the more theories and models are proposed to explain its origins. At present, the cosmological debate is experiencing a multitude of new approaches that have to remain compatible with the astrophysical observations accumulated to date. The following pages will review the characteristics of the known cosmos to try and unravel the other unknown cosmos: The universe that came before and what may come after it. Keywords: Universe, Cosmos, Astrophysics, Cosmology, Big Bang.

From the Primordial Waters to Matrix: The Origin of the Cosmos According to World Religions. Abstract: Starting with an ethno-historical approach, this paper focuses on the extraordinary diversity of religious hypotheses and stories about cosmogenesis. The religious point of view is currently present in contemporary fiction as well as in scientific discussions on “intelligent design” and the “anthropic cosmological principle”. The distinctive feature of religious perspective is compared with the scientific point of view and, after that, we explore the most typical motifs of religious cosmogonies to analyze their meaning, pointing out their relevance in current debates. Keywords: Cosmogenesis, Anthropic Principle, Cosmogonies, Religion, Culture.

Are our Minds Ready to Understand the Universe? Towards Neurocosmology. Abstract: Current physics and astrophysics handle categories and concepts that are impossible to understand by our minds in an intuitive way. This article discusses the possibility of improving our brain to understand the latest discoveries of the universe more easily. We review the most recent experiments using pharmacological substances, genetic manipulation and biotechnology. We wonder if we are at the threshold of a new cognitive revolution. Keywords: Neurocosmology, Biotechnology, Mind, Brain, Genetic.

Fronteras de la Ciencia nº 2 octubre 2017

Dosier

EL MANUSCRITO VOYNICH Y OTROS CÓDICES CIFRADOS Un desafío para la ciencia

Un conjunto de antiguos libros manuscritos se resisten a ser entendidos. Son los códices cifrados.

Escritos en un lenguaje desconocido, atesoran siglos de incógnitas, sospechas y dudas. Su contenido está tratando de ser desentrañado incluso mediante algoritmos informáticos y criptografía avanzada.

Suponen un desafío para la ciencia del que podemos extraer algunas lecciones valiosas en diferentes campos del saber como la historia, la psicología, la lingüistica o la criptografía.

Manuscrito Voynich, Códice Copiale, Códice Rohonczi, La Lingua Ignota, Criptografía cuántica y mucho más…

FUTUROS DOSIERES:

El Jesús Histórico / Muerte ¿La Última Frontera? / Realidad Virtual / Exoplanetas / Megalitismo / Cambio Climático y Calentamiento Global: Nuevas Evidencias. / Predescubrimiento de América...

* Abierta la recepción de artículos. Consultar las normas de publicación en la siguiente página.

Do We Live in a Hologram? The Revolution of the Holographic Principle. Abstract: The two most sophisticated physical theories available today to describe the universe are quantum mechanics and relativity, but they are incompatible. The direct superimposition of their predictions in regions where the effects of both are of comparable magnitude leads to contradictions that are difficult to ignore. However, in recent times, a theory has emerged strongly with visions of being able to harmonize both approaches, something hitherto almost antagonistic. Most fascinating of all are the drastic implications of the new theory, according to which the universe we inhabit could be an intricate hologram, and our perception of reality simply a complex illusion. Keywords: Hologram, Cosmos, Quantum Mechanicss, Universe, Holographic Principle.

And at the Beginning Was (also)…Time. Time as a Scientific and Philosophical Enigma. Abstract: This article aims to determine what time is, one of the main riddles of reality and a challenge for science and philosophy since their inception. This article presents some surprising hypotheses about its nature and characteristics, and describes what science can tell us about it today. Time, apart from being our perception of the cosmos in movement, supposes the paradigm of a multidimensional, extremely sophisticated and complex universe that we are just beginning to discover. Keywords: Time, Science, Philosophy, Universe, Cosmos, Origins, Space-Time.

The MOOC Phenomenon and the Future of Universities. Abstract: This article describes the MOOC (massive open online course), a current phenomenon of free and massive courses being offered by many of the best institutions in the world and that may be a turning point in Higher Education. In this sense it also offers an approximation of trends and new teaching models that could shape the university of the future. Keywords: MOOC, University, Education, E-Learning, Higher Education.

Future Food. Better, more Abundant but Different. What will We Eat in the Next Few Decades? Abstract: Food is a basic necessity and an essential element for the development of any civilization. The way it is used and its supply are subject to different social, economic and technological conditions. Throughout history, each culture has had a particular type of nutrition. Taking into account the latest advances in the field of biotechnology, genetics and nanotechnology, we can anticipate what consequences such progress will have and what food and nutrition will be like in the future. We anticipate that food production will increase and will be more environmentally friendly. Likewise, technological improvements will promote better conservation, which will facilitate distribution throughout the planet. We are also close to designing a specific or personalized diet, adapted to the needs of each individual. Keywords: Food, Nutrition, biotechnology, Genetics, Nanotechnology.

ISSN 2565-1021 Number 1 2017 ABOUT People Editorial Board. Editor-in-Chief: JosÊ Gómez Galån, PhD, PhD. Editor: Juan JosÊ Sånchez-Oro, MA. Associate Editors: Daniel Andreas Verdu Schumann, Ph.D., U. Paderborn, Germany; Eloy López Meneses, PhD., U. Pablo de Olavide, Spain; Fabrizio Manuel Sirignano, PhD., U. Suor Orsola Benincasa, Italy; Mónica Cornejo Valle, PhD., U. Complutense, Spain. International Editorial Advisory Board: Antonio Cortijo Ocaùa, Ph.D., U. California Santa Barbara, USA; Antonio Piùero Såenz, PhD., U. Complutense, Spain; Carmen Rosa Coloma Manrique, PhD., U. Católica, Peru; Carolina Silva Sousa, PhD., U. Algarve, Portugal; Edileuza de Freitas Miranda de Mendonça, PhD., Conselho de Educação de Goiânia, Brazil; Edgard G. Rivera-Valentín, PhD., University Space Research Association, Puerto Rico - USA; Francesca Marone, PhD., U. Napoli Federico II, Italy; Javier Loredo Enríquez, PhD., U. Iberoamericana, Mexico; JosÊ Carlos Escudero García, PhD., U. Extremadura, Spain; JosÊ Luis Salmerón Silvera, PhD., U. Pablo de Olavide, Spain; JosÊ Miguel Mulet Salort, PhD., U. PolitÊcnica de Valencia, Spain; Juan Carlos Meana Martínez, Ph.D., U. Vigo, Spain; Julio Real García, PhD., U. Autónoma de Madrid, Spain; Luz Martínez Torres, Ph.D., U. Puerto Rico, Puerto Rico; María Guadalupe Veytia Bucheli, PhD., U. Autónoma Hidalgo, Mexico; María Isabel Ponce Escudero, PhD., Junta de Extremadura, Spain; Maria Luisa Iavarone, PhD., U. Parthenope, Italy; María del Coral López Gómez, PhD., Eastern Michigan University, USA; Marília Cid, PhD., U. Evora, Portugal; Montserrat Escartín Gual, Ph.D., U. Girona, Spain; Mylord Reyes Tosta, PhD., Eastern Michigan University, USA; Noelia Margarita Moreno Martínez, PhD., U. Målaga, Spain; Rosabel Roig-Vila, PhD., U. Alicante, Spain; Santiago Atrio Cerezo, PhD., U. Autónoma de Madrid, Spain; Vicent Martines Peres, PhD., ISIC-IVITRA, U. Alicante, Spain. External Collaborators: Antonio Hilario Martin Padilla, MA.; Chris Aubeck; Loli Higuero Padilla, MA.; Luis FÊlix Marín Recio, MS.; Santiago Velasco Sol, MA. Institutional Committee. JosÊ F. MÊndez MÊndez, PhD., SUAGM, Puerto Rico; Carlos M. Padín Bibiloni, PhD., U. Metropolitana, SUAGM, Puerto Rico; E. David MÊndez Pagån, PhD., SUAGM, Puerto Rico; Migdalia Torres Rivera, PhD., SUAGM, Puerto Rico; Juan Otero Serrano, PhD., U. Metropolitana, SUAGM, Puerto Rico; Zaida Vega Lugo, PhD., U. Metropolitana, SUAGM, Puerto Rico; Mariwilda Padilla, PhD., U. Metropolitana, SUAGM, Puerto Rico; Omar Ponce, PhD., U. Metropolitana, SUAGM, Puerto Rico; Nellie Pagån Maldonado, PhD., U. Metropolitana, SUAGM, Puerto Rico; Olga A. Figueroa Miranda, MA, U. Metropolitana, SUAGM. Puerto Rico. Contact Us: Sistema Universitario Ana G. Mendez (SUAGM). Universidad Metropolitana (UMET). Rectoría, PO Box 21150 San Juan, PR 00928-1150. jogomez@suagm.edu.

Policies Focus and Scope: Fronteras de la Ciencia (ISSN 2565-1021) is a multidisciplinary journal whose main objective is the diffusion of studies providing answers to PDMRU VFLHQWLĂ&#x20AC;F SUREOHPV LQ JHQHUDO DFDGHPLF FRQWH[WV ,W DLPV WR LPSURYH VRFLHW\ E\ GLVVHPLQDWLQJ NQRZOHGJH DQG VXSSRUWLQJ VFLHQWLĂ&#x20AC;F GHYHORSPHQW Papers will be welcomed, regardless of the subject area to which they belong, as long as they entail a contribution to the development of knowledge in the VFLHQWLĂ&#x20AC;F ZRUOG $OO SDSHUV VXEPLWWHG IRU SXEOLFDWLRQ PXVW EH XQSXEOLVKHG DQG RULJLQDO DQG VKRXOG QRW KDYH EHHQ VXEPLWWHG WR RWKHU MRXUQDOV IRU HYDOXDWLRQ publication. Peer Review Process: Original submissions to the journal will be reviewed by external referees, a process known as peer review. Reviewers are DFDGHPLFV DQG UHVHDUFKHUV ZKR DUH H[SHUWV LQ WKH FRUUHVSRQGLQJ VSHFLDOL]HG Ă&#x20AC;HOG RI NQRZOHGJH 7KHLU PDLQ WDVN ZLOO EH WR VWXG\ DOO VXEPLWWHG SDSHUV FULWLFDlly and constructively. For a paperâ&#x20AC;&#x2122;s evaluation the â&#x20AC;&#x153;double-blindâ&#x20AC;? system will be used. Publication Frequency: The periodicity of the journal will be four issues per year. Audience: 7KH MRXUQDO LV DGGUHVVHG WR WKH VFLHQWLĂ&#x20AC;F FRPPXQLW\ DQG WR VRFLHW\ LQ JHQHUDO Copyright: Authors sign an exclusive license agreement in ZKLFK DXWKRUV UHWDLQ FRS\ULJKW EXW OLFHQVH SXEOLFDWLRQ ULJKWV WR WKH SXEOLVKHU $XWKRUL]DWLRQ IRU UHSURGXFWLRQ RI WDEOHV Ă&#x20AC;JXUHV JUDSKV RU OHVV WKDQ ZRUGV RI text is not necessary; however, the correct citation of sources of information is required by law. In all other cases appropriate permission and / or authorization must be requested from the Editorial Board in accordance with international legislation on intellectual property protection. Ethics: For all parties involved in the act of publishing (the author, the journal/publisher and the peer reviewer) it is necessary to agree upon standards of expected ethical behavior. The ethics statements for the journal are based on the Committee on Publication Ethics (COPE) Editors. The authors should ensure that any actual or apparent FRQĂ LFWLQJ RU FRPSHWLQJ LQWHUHVW LV FOHDUO\ VWDWHG RQ VXEPLVVLRQ RI WKHLU PDQXVFULSW 7KLV MRXUQDO ZLOO LPPHGLDWHO\ UHMHFW SDSHUV OHDGLQJ WR SODJLDULVP Submissions Call of Papers: There is no deadline for the submission of manuscripts, which will remain open throughout the year and publication of the article will possiEO\ DSSHDU LQ WKH IROORZLQJ LVVXH DIWHU D SRVLWLYH HYDOXDWLRQ RI WKH ZRUN WKH VDPH DSSOLHV WR PRQRJUDSKV LQ ZKLFK FRQWULEXWLRQV WR D VSHFLĂ&#x20AC;F WRSLF ZLOO EH requested. Author Guidelines: (1) Items will be sent in Spanish or English to jogomez@suagm.edu, with a length preferably in the range of 3500- 4500 words, LQFOXGLQJ UHIHUHQFHV QRWHV WDEOHV DQG Ă&#x20AC;JXUHV ([FHHGLQJ WKLV QXPEHU RI ZRUGV ZLOO UHSUHVHQW D QHJDWLYH HOHPHQW LQ WKH HYDOXDWLRQ SURFHVV H[FHSW LQ WKH FDVH RI ZRUNV RI RXWVWDQGLQJ TXDOLW\ LQ ZKLFK WKLV H[FHVV FDQ EH MXVWLĂ&#x20AC;HG 7KH DUWLFOH PXVW EH SUHFHGHG E\ D VXPPDU\ RI WKH DUWLFOH ZLWK D PLQLPXP RI DQG D PD[LPXP RI ZRUGV 7KH DEVWUDFW ZLOO EH SUHVHQWHG LQ 6SDQLVK DQG (QJOLVK 7KHUH VKRXOG DOVR EH Ă&#x20AC;YH WR VHYHQ NH\ ZRUGV ERWK LQ 6SDQLVK DQG (QJOLVK

Articles of a theoretical, descriptive and synthetic nature will be preferred. Other articles of various research methodologies will also be accepted if they are FRQVLGHUHG WR EH RI LQWHUHVW EH\RQG D VSHFLĂ&#x20AC;F VSHFLDOW\ DQG PDLQO\ IRU D ZLGH DXGLHQFH $UWLFOHV VKRXOG XVH ODQJXDJH DV DFFHVVLEOH DV SRVVLEOH 7KH structure must contain at least: Introduction - Status of the Question - Personal Contributions/Personal Perspective on the Problem - Conclusions. It is not necessary to follow these sections sequentially, but the whole of the article must include them directly or indirectly. Authors are given the freedom to establish the structure they deem most appropriate, depending on the nature and characteristics of their article. It can also be by chapters headed with statements WKDW UHIHU WR WKH FRQWHQWV GHVFULEHG (DFK WLWOH DQG VXEWLWOH RI WKH VHFWLRQV DQG VXEVHFWLRQV VKRXOG EH FOHDUO\ LGHQWLĂ&#x20AC;HG E\ XVLQJ VSDFHV (DFK WLWOH DQG VXE WLWOH RI WKH VHFWLRQV DQG VXEVHFWLRQV PXVW EH FOHDUO\ LGHQWLĂ&#x20AC;HG XVLQJ VSDFHV $V LW LV DOVR D PDJD]LQH LW ZLOO IHDWXUH SURPLQHQW IUDPHV ZKLFK UHTXLUHV authors to send independent texts (from two to four) containing the most relevant data or information they wish to highlight. (7) Bibliographical references, which will be presented just after the article, can be submitted in any of the main current citation standards and according to academic specializations (APA, MLA, Harvard, Chicago, etc.) and will be adapted to the style of our publication, which will have characteristics similar to those of the journal Nature.

7KH Ă&#x20AC;JXUHV WDEOHV IRUPXODV RU DQ\ RWKHU LOOXVWUDWLRQ VKRXOG EH SUHVHQWHG LQ WKH ERG\ RI WKH WH[W ZKHQ QHFHVVDU\ DQG ZLOO EH QXPEHUHG FRQVHFXWLYHO\ in the order in which they relate. In the editing process images will be added (with copyrights) to illustrate the article, but authors are requested to include, DQQRWDWH DQG RU UHTXHVW WKH LPDJHV WKH\ ZLVK WR EH SUHVHQW LQ WKH VDPH 6KRXOG WKH\ WKHPVHOYHV VHQG Ă&#x20AC;JXUHV RU LOOXVWUDWLRQV IRU WKH DUWLFOH WKH\ PXVW EH RI VXIĂ&#x20AC;FLHQW TXDOLW\ DQG UHVROXWLRQ IRU SXEOLFDWLRQ ZLWKRXW QHHGLQJ VSHFLDO UHWRXFKHV )LQDOO\ WKH DUWLFOH PXVW LQFOXGH D UHFHQW SURIHVVLRQDO SKRWRJUDSK RI WKH DXWKRU DQG D VKRUW &9 RI D PD[LPXP RI ZRUGV ,Q WKH FDVH WKDW WKH\ VHQG WKHPVHOYHV Ă&#x20AC;JXUHV RU LOOXVWUDWLRQV IRU DUWLFOH WKH\ PXVW KDYH WKH VXIĂ&#x20AC;FLHQW quality and resolution to be able to be published without needing special retouches.

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