John Gribbin - Introducción a la ciencia

Al contrario de quienes han seguido el camino de una especialización que lleva a saber cada vez más de muy poco, aquí el autor nos presenta un muy vasto panorama de los grandes productos de la ciencia. Hoy, la visión científica del mundo tiene dos componentes principales que son muy útiles para su entendimiento: primero, que la ciencia moderna se ha desarrollado en tan sólo cuatrocientos años, el segundo y más importante, que todo esto lo puede comprender una mente humana. De esa forma, aquí están expuestos de manera bastante asequible los resultados de la investigación científica a través de los modelos, especialmente los de la física, que es la ciencia que permite una mejor explicación de las reglas que rigen el universo.

Este volumen es, como dice Gribbin, «una guía, no tanto para los aficionados a la ciencia y los conocedores, sino más bien una guía para perplejos, es decir, para quienes son vagamente conscientes de que la ciencia es importante y podría ser incluso interesante, pero a quienes les espantan los detalles técnicos».

John Gribbin

Una guía para todos

ePub r1.2

Titivillus 14.12.16

Título original: Almost everyone’s guide to science: the universe, Life and everything

John Gribbin, con la colaboración de Mary Gribbin 1998

Traducción: Mercedes García Garmilla

Editor digital: Titivillus

ePub base r1.2

La preocupación por el hombre mismo y por su destino debe ser siempre el interés prioritario en todos los esfuerzos por lograr avances técnicos… con el fin de que todas las creaciones de nuestra mente sean una bendición, y no una maldición, para la humanidad. Nunca olvidéis esto cuando estéis inmersos en vuestros diagramas y ecuaciones.

ALBERT EINSTEIN

Caltech, 1931.

JOHN GRIBBIN, se doctoró en astrofísica por la Universidad de Cambridge y en la actualidad es visiting fellow en astronomía en la Universidad de Sussex. Es, además, asesor del New Sciencist. Entre sus obras, grandes éxitos de ventas, destacan En busca del gato de Schrödinger, El Punto Omega, En busca del big bang, Cegados por la luz: la vida secreta del Sol, En el principio, Diccionario del cosmos (1997), En busca de Susy (2001), Introducción a la ciencia (2001) e Historia de la ciencia (2005).

[0] En países europeos no anglosajones, siempre utilizamos un billón para expresar un millón de millones, es decir 10 12, pero en este texto se utilizará el valor anglosajón de 10 9.

[1] Por razones históricas, esta radiación se conoce como radiación del «cuerpo negro», porque este modelo también explica cómo es absorbida la radiación por un objeto negro. Sin embargo, un objeto caliente y radiante puede emitir cualquier color de la radiación del «cuerpo negro», siempre que tenga la temperatura adecuada.

[2] The Character of Physical Law, p. 129.

[3] Cuando un electrón está en un nivel de alta energía (llamado un estado «excitado») y puede elegir entre dos o más niveles de energía inferior para saltar, elige su destino totalmente al azar. Ésta es una de las características del llamado «salto cuántico». La otra característica es que el salto es muy pequeño para lo que es habitual en el mundo que percibimos cotidianamente. Los espacios situados entre los escalones de energía son sólo lo suficientemente grandes para permitir la emisión (o absorción) de un fotón de luz cada vez. Por lo tanto, un salto cuántico es un cambio muy pequeño que se realiza totalmente al azar.

[4] Una antipartícula es una especie de imagen de una partícula vista en el espejo, con propiedades opuestas, como sucede en el caso de la carga. Por ejemplo, un antielectrón (conocido también como positrón) tiene una unidad de carga positiva, pero posee la misma masa que un electrón.

[5] Es posible hacer que las reacciones químicas marchen en sentido opuesto, de tal forma que los electrones vayan a parar a niveles de energía superior, pero esto sólo se consigue si hay un aporte de energía procedente de algún otro lugar. Desde luego, esta forma de inversión es especialmente importante en la química de la vida en la Tierra, donde la fuente de energía es en última instancia el Sol.

[6] Éste es un buen ejemplo de cómo funcionan los efectos cuánticos. Para que un protón individual sea visible de esta manera, el velo de electrones ha de ser en realidad más fino que un simple electrón. Pero debe haber algún tipo de cobertura eléctrica o si no el protón formaría un enlace mucho más fuerte. Es exactamente como si un electrón se aplastara y se estirara hasta llegar a ser parcialmente transparente desde un punto de vista eléctrico.

[7] Dentro de ciertos límites. Actualmente sabemos que, si una sustancia se calienta lo suficiente, se deshará quedando separadas sus componentes; pero aquí estamos hablando de temperaturas moderadas, por ejemplo, algunos cientos de grados Celsius.

[8] También explica cómo el fósforo, una excepción a la regla, puede formar a veces cinco enlaces simultáneamente, aunque no tiene una vida química tan interesante como la del carbono. El fósforo tiene número atómico 15 y cinco electrones en su capa ocupada más externa. En efecto, puede constituir cinco enlaces utilizando cuatro de estos electrones para formar enlaces covalentes y cediendo el quinto electrón para hacer un enlace iónico. Sin embargo, los cinco enlaces que forma son idénticos en cuanto a su carácter, a saber, una mezcla de una quinta parte de enlace iónico y cuatro quintas partes de enlace covalente, la cual conforma otro bello ejemplo de un proceso puramente cuántico.

[9] Por cierto, un ácido es sencillamente una sustancia cuyas moléculas liberan hidrógeno en las reacciones químicas con una relativa facilidad. Una base es una sustancia que cede el grupo OH. Cuando un ácido y una base reaccionan entre sí, producen agua (H20) y un tipo de compuesto conocido generalmente como sal (al menos en la química inorgánica).

[10] Lo que está haciendo el químico es, por consiguiente, suministrar energía al sistema y desplazar los átomos y moléculas desde el estado de energía más baja hasta hacerlos anidar en un hueco, o una serie de huecos, situados más arriba en la colina de la energía.

[11] En la década de 1980, un juguete conocido como serpiente de Rubik fue famoso durante un breve tiempo; cualquiera que tenga suficiente edad como para recordar dicha serpiente podrá imaginarse que la capacidad limitada para enrollarse que tiene una cadena de polipéptidos es similar a la capacidad limitada para enrollarse que tenía la serpiente de Rubik.

[12] Dicho sea de paso, en una molécula de ADN cada grupo fosfato tiene un exceso de carga negativa resultante del modo peculiar en que los enlaces están distribuidos (véase la nota 8 en el capítulo 4), por lo que todas las moléculas de ADN tienen realmente carga negativa y se deberían llamar, por decirlo con rigor, «iones moleculares». Pero no vamos a preocuparnos por estas sutilezas de la nomenclatura, ya que casi nadie lo hace.

[13] Mientras que Crick y Watson no podrían haber resuelto el problema sin sus fotografías.