Daniel San Martín - Clarity

. Charles Darwin comparte el merito de idear el mecanismo de selección natural con el naturalista Alfred Russel Wallace, quien había llegado de forma independiente a la misma idea. De hecho, Darwin presentó por primera vez su célebre teoría en conjunto con Wallace en 1858, en la Sociedad Linneana de Londres. Sin embargo, la comunidad científica de la época atribuyó el grueso del mérito a Darwin, primero porque era un naturalista mucho más conocido que Wallace, y segundo porque El origen de las especies presentaba observaciones que apoyaban de forma contundente la nueva teoría.

. En rigor, esto no es del todo verdad. Existen objetos que no sabemos de que están hechos y que de hecho ni siquiera podemos observar. A tipo de materia se le conoce como materia oscura, y sabemos que existe solo por los efectos gravitacionales que esta tiene sobre la materia visible. Se ha calculado que al interior de las galaxias, este tipo de materia desconocida constituye entre un 80 % y un 90 % del total.

. Existe cierta evidencia de un quinto tipo de interacción. Hoy sabemos que el universo se expande constantemente y, para nuestra sorpresa, este impulso no mengua, sino que se acelera y se acelera sin parar. Es como si algo lo impulsara a expandirse a una velocidad cada vez mayor y de una forma que no puede ser explicada por ninguna de las cuatro interacciones fundamentales. Como no conocemos qué tipo de energía impulsa esta expansión, la comunidad científica la ha llamado energía oscura .

. Esta definición presenta aun la limitación de que la definición de lo que es un objeto y lo que no, dependerá del umbral requerido en el grado de interacción entre las partes. Así, en nuestro ejemplo, si requerimos un mayor nivel de interacciones, para entonces ahora el auto no será un objeto, sino que cada asiento será un objeto por separado, y el volante otro objeto, y el timón otro objeto. Con esta limitación, volvemos al punto de inicio: la definición de qué es un objeto depende exclusivamente del criterio y de las distinciones que establece el observador.

. En este punto, podríamos preguntatnos si los quarks y los electrones no están formados por partículas aún más pequeñas. Durante las últimas décadas, los físicos se han dedicado a investigar qué es lo que se esconde en los niveles más ínfimos y profundos de la materia. Una respuesta sugerida es la llamada teoría de cuerdas , la cual establece que incluso las partículas subatómicas podrían estar constituidas por objetos más pequeños. Estos objetos minúsculos tendrían una sola dimensión, por lo que han sido denominados como cuerdas . Esta teoría sostiene que tales cuerdas pueden vibrar de diferentes maneras y que eso es lo que produce las propiedades de lo que nosotros percibimos como las diferentes partículas. Por muchos años, la teoría de cuerdas pareció un enfoque promisorio, pero aún no ha podido ser comprobada. Por eso, en este libro consideraremos a los quarks y a los electrones como las piezas fundamentales del universo.

. Un segundo tipo de respuestas al problema del ajuste fino obedece al llamado principio antrópico . Este establece que, si los valores de los parámetros fundamentales fueran diferentes, entonces sencillamente no habría nadie para darse cuenta. En otras palabras, solo pueden existir seres humanos en un universo que tiene aquellas constantes capaces de producirlos. Por lo tanto, nuestra misma existencia determina que los parámetros fundamentales deben tener los valores que tienen. Sin embargo, existe un problema serio con el principio antrópico en el contexto de este libro: no es una respuesta científica, porque esta explicación no está sujeta a la constatación empírica (Smolin, 1999). Así, aunque el principio antrópico pueda ofrecer la verdadera respuesta al misterio, nunca podremos confirmar esa verdad.

. Si bien existe un consenso absoluto dentro de la comunidad científica sobre el hecho de que la entropía aumenta de manera irreversible, hay dos escenarios posibles en los que el universo podría morir antes de que la entropía llegara a su estado máximo. El primer escenario postula que el proceso de expansión del universo podría acelerarse tanto que, en algún momento lejano, toda la materia existente, se disgregaría por completo. En esta teoría, conocida como big rip (“gran desgarramiento”), todo estaría tan apartado de todo lo demás que ya nada podría ocurrir, pues ninguna particula interactuaría con otra. El segundo escenario señala que, de existir suficiente masa en el universo, en algún punto crítico este alcanzará su tamaño máximo y luego, inevitablemente, empezará a colapsar. Su tamaño se reducirá y quedará como en un inicio, convertido en un solo punto sin tamaño. A esta teoría se la conoce como big crunch (“gran implosión”).

. En realidad, el átomo de silicio también puede conectarse con otros cuatro átomos. Sin embargo, carece de la efectividad del carbono, pues sus enlaces son mucho más débiles. Ademas, los átomos de silicio son un 50 % más grandes, lo cual es una desventaja para armar moléculas intrincadas.

. Algunos experimentos recientes han mostrado que las condiciones del espacio exterior podrían permitir la creación de moléculas orgánicas más complejas que las que se forman en la Tierra (Chaisson, 2006). En particular, las combinaciones de agua, metano, amoniaco y monóxido de carbono expuestas al frío extremo y a radiación ultravioleta —justamente lo que encontramos en el vacío interestelar— son excelentes condiciones para la producción de moléculas orgánicas más complejas (Marlaire, 2015). Por ello, algunos científicos han planteado que algunas de las moléculas orgánicas complejas de la Tierra llegaron ya ensambladas desde el espacio exterior.

. Existen múltiples explicaciones sobre el origen de la vida. Tradicionalmente, estas se dividen en dos grandes grupos. El primero, llamado reproducción primero , establece que los conjuntos moleculares primero consiguieron la capacidad de replicarse y solo después la de metabolizar (es decir, la de reemplazar sus piezas constituyentes con material externo). De hecho, la hipótesis del mundo de ARN pertenece a este primer grupo. El segundo grupo, denominado metabolismo primero , sostiene que los conjuntos moleculares primero adquirieron la capacidad de metabolizar y luego la de reproducirse. Algunos ejemplos son el mundo de hierro-sulfuro de Günter Wächtershäuser, la química de los tioésteres de Christian de Duve, las numerosas teorías de las burbujas y los conjuntos autocatalíticos primordiales de Stuart Kauffman (Pross, 2014).

. En rigor, existen excepciones a este principio. Algunos objetos físicos, incapaces de reproducirse, sí pueden incrementar su complejidad. Bajo ciertas condiciones, utilizando energía externa, algunas estructuras físicas pueden incrementar la complejidad de su propia organización (Kelso, 1997). Debido a su capacidad para disipar energía (de gastar energía del medio), el físico y químico Ilya Prigogine denominó a estos objetos que podían complejizarse a sí mismos, como “estructuras disipativas” (Prigogine, 1981). El ejemplo más clásico de una estructura disipativa son los remolinos de agua.

. Recientemente, han aparecido indicios de que algunos aminoácidos podrían haber llegado a la Tierra desde el espacio exterior, transportados por asteroides. De cualquier modo, esto no cambia la historia que estamos contando: los aminoácidos existían en el planeta antes de que el ARN comenzara a experimentar su proceso de complejización.

. Aunque existen pocos tipos de aminoácidos, las combinaciones de proteínas son casi infinitas. Por ejemplo, en una proteína de quinientos aminoácidos de veinte tipos distintos, hay más de 10 combinaciones posibles de proteínas. Este número es tan fantásticamente elevado que es mayor al número de electrones que hay en el universo. En la actualidad, muchas proteínas cuentan con miles o decenas de miles de aminoácidos ensamblados en cadena. Intente el lector imaginar entonces cuántos tipos potenciales de proteínas existen.