martes, 26 de septiembre de 2017

La zona habitable

La Nuit étoilée. Vicent Van Gogh

Algunos científicos y pensadores se preguntan si el universo evolucionó como lo hizo para permitir la aparición de vida inteligente. Dicho de otra manera: ¿podría haber comenzado  la evolución antes de que se formaran las estrellas y terminar -por el momento- en el inteligente ser humano? Esto es lo que sostienen los partidarios del llamado Principio Antrópico, hipótesis muy discutida y no universalmente aceptada por los cosmólogos. El físico Brandon Carter lo enunció así: "Para que en este momento del tiempo haya mentes capaces de observar el universo, tienen que verificarse un número determinado de sucesos". 

Claramente esos sucesos se han producido. La primera crítica de este principio es puramente semántica, ya que parece una clara tautología: ya que existimos, es necesario que se den las condiciones para que existamos. O sea: si las condiciones hubiesen sido diferentes, las cosas serían diferentes. Pero la cuestión que permanece es por qué se originaron esas condiciones y qué leyes guiaron esa secuencia. 

El físico Paul Davies también se lo pregunta. “La expresión más refinada de la inteligibilidad racional del cosmos se encuentra en las leyes de la física. Pero ¿de dónde vienen estas leyes? y ¿por qué funcionan de la forma que lo hacen?" Que las leyes existan sin razón alguna es para Davies profundamente irracional. Pero para gran parte de la comunidad científica esta es una pregunta inadecuada: las leyes son simplemente las que son porque así se ha demostrado experimentalmente. Los físicos tienen una respuesta: el universo surgió por azar y también la vida, y a partir de ahí se hizo cargo de todo la evolución darwiniana. Hoy sabemos que la selección natural se ocupa sobre todo de la supervivencia y la reproducción y que muchas mutaciones no son debidas a la selección natural, sino a algo que se llama deriva genética y que es en realidad otra versión del azar. Según esto la inteligencia, la conciencia de ser, podría no estar en absoluto prefijada desde el origen de los tiempos y ser solo la consecuencia de una mutación aleatoria. 

Confiar todo al azar es muy práctico para la ciencia, así se cierra el paso a cualquier otra interpretación, como por ejemplo el creacionismo religioso. Y no solo el cristiano, claro, en todas las mitologías actuales o extintas hay un relato de la creación más o menos sofisticado. Para los creyentes este tipo de explicación suele ser  suficiente, pero a los que no creen les gustaría tener una respuesta racional de estos asuntos. No obstante, los cosmólogos, aunque nieguen el principio antrópico, no dejan de tener en cuenta las sorprendentes "coincidencias" de esta hipótesis cuando afirman que determinado planeta extrasolar se sitúa en la "zona habitable" de su sistema.  

Como se sabe las órbitas planetarias en torno al Sol son elípticas (Newton demostró que las órbitas circulares son inestables). Ahora bien, la excentricidad de las órbitas planetarias es variable, de manera que los planetas presentan notables diferencias en sus respectivos puntos orbitales de mayor o menor acercamiento al sol. La órbita de la Tierra es casi circular, es decir, tiene una excentricidad próxima a cero (exactamente del 2%), debido a lo cual las variaciones de temperatura en su mayor o menor acercamiento al Sol no son significativas, y lo que causa el ciclo de las estaciones, y por tanto las variaciones de temperatura en nuestro planeta, es la inclinación del eje de rotación de la Tierra con respecto al Sol. Pero si la excentricidad de la órbita terrestre fuese sólo del 20%, como le ocurre a Mercurio, las diferencias de temperatura entre el punto más cercano y el más alejado del Sol, serían de unos 110º C, circunstancia poco compatible con la vida. También es significativa la relación entre la masa del Sol y su distancia a la Tierra, ya que si nuestro Sol fuera tan solo un 20% más o menos masivo, la Tierra sería más caliente que Venus o más fría que Marte. Parece por tanto que hemos tenido suerte y la Tierra orbita en una zona habitable. No sabemos por ahora si los exoplanetas candidatos a albergar extraterrestres, cumplen con el resto de los parámetros además de orbitar en una zona habitable.

El hecho de que existamos no sólo impone restricciones con respecto a nuestro entorno, sino también sobre la forma y contenido de las leyes de la naturaleza. Volvemos a encontrarnos con las famosas leyes y esto es más difícil de digerir, porque ya no se trata de circunstancias locales, más o menos comprensibles, sino de aceptar que las leyes y constantes físicas que regulan la inmensidad del universo de principio a fin, también podrían estar diseñadas para que la vida pueda existir. Ya sabemos que el carbono proviene de las estrellas, pero para que se formaran esas estrellas fue necesario que el universo evolucionara según unos determinados parámetros, los mismos que luego las harían estallar. 

De la materia estelar resultante se formarían nuevas estrellas y planetas y aparecería por fin el insustituible carbono. ¿Qué hubiera ocurrido si las leyes y constantes físicas fueran diferentes? Simulaciones con ordenador demuestran que una variación de sólo un  0,5 % en la intensidad de la fuerza nuclear fuerte o de un 4% en la fuerza electromagnética destruirían toda posibilidad de que se formasen carbono y oxígeno en las estrellas, con lo que la vida, tal y como la conocemos, no podría haber surgido. Lo mismo ocurriría si los valores de las constantes fueran diferentes, por ejemplo si la masa del protón y la del electrón tuvieran otros valores.        

¿Qué se puede pensar de todas estas extrañas coincidencias? Se podría decir con cautela que éste es un universo bien ajustado y se podría suponer que algo o alguien ha realizado un exquisito diseño. Es comprensible, por tanto, que los creyentes piensen que ese diseñador ha sido una deidad; es la solución más fácil desde un punto de vista emocional. Otra cosa es que los fundamentalistas religiosos traten de manipular a su conveniencia estos conceptos. La expresión diseño inteligente (que a priori parecería adecuada para referirse al universo) ha sido adoptada por los extremistas cristianos para reivindicar una interpretación literal del Génesis, negar la teoría de la evolución y rechazar los avances de la ciencia. 

No obstante, y por descontado  excluyendo los mitos religiosos, la negación de cualquier forma de diseño  en la formación del universo parece cuanto menos una limitación intelectual. Sobre este punto, los científicos argumentan que si el universo no fuese como es (o no hubiese evolucionado como evolucionó) nosotros no existiríamos y que, por lo tanto, preguntarse cómo es que existimos (o por qué no "no existimos") no tiene sentido. 

En fin, que me perdonen los físicos, pero si hemos de creer que el universo se formó de manera accidental, resulta difícil concebir que de ese absurdo surgiera una prodigiosa organización, regida por ajustadísimas leyes, que entre otras cosas permitió la aparición de la vida.

Ahora viajen un poco a través del universo con la estupenda versión de Scorpions del clásico de Lennon y McCartney.





domingo, 17 de septiembre de 2017

Extraterrestres

Trappist-1

No lo niegue, usted también cree en los extraterrestres. Le parece imposible que seamos las únicas mentes inteligentes en nuestro vasto universo. Se sobrecoge, quizá, ante una soledad tan absoluta e incomprensible y siente una punzada de esperanza cada vez que los astrónomos identifican un planeta extrasolar capaz de albergar formas de vida. 

En la mente de escritores, artistas y científicos siempre ha bullido la necesidad de que existan otras civilizaciones inteligentes y otros mundos habitables. Y no es un fenómeno reciente, la literatura y el arte están plagados de alienígenas y fantásticos viajes a otros mundos. Los más antiguos o mejor recordados son los relatos de Cyrano de Bergerac, Histoire comiqué des Estats et empires de la Lune, 1657La Luna fue el primer cuerpo celeste en el que la imaginación humana se atrevió a situar habitantes, incluso se los bautizó con un nombre: selenitas. Ellos fueron los primeros extraterrestres. De hecho hasta los primeros años del siglo XX –cuando ya no parecía verosímil que los selenitas pululasen por nuestro satélite- no se imaginaron viajes a Venus y a Marte y más tarde a otras galaxias.

En la ficción, las intenciones de los extraterrestres que visitan nuestro planeta han oscilado entre dos extremos: unas veces han sido crueles invasores, otras, seres superiores que nos han hecho ver los problemas de nuestra catastrófica civilización. En cuanto a su aspecto, los alienígenas han adoptado una variadísima gama de morfologías. Pueden ser individuos con extremidades tentaculares, arácnidos gigantescos, seres de color verdoso (los famosos "hombrecillos verdes" con orejas en forma de trompeta), etcétera. También podían adoptar una forma semejante a la humana, aunque con diferencias marcadas de estatura, color y tamaño de la cabeza. 

"Encuentros en la tercera fase". Spielberg, 1977.

El experto en robótica japonés Masahiro Mori improvisó en 1970 una curiosa teoría, que denominó Valle Inquietante, según la cual los robots con aspecto humanoide despiertan una empatía creciente, mientras no llegan a ser demasiado parecidos a un ser humano. "Pero cuando las réplicas antropomórficas se acercan en exceso a la apariencia y comportamiento de un ser humano real, causan una respuesta de rechazo entre los observadores humanos". En ese momento la curva empática cae bruscamente (valle inquietante), la empatía desaparece y se experimentan extrañeza y repulsión. No sé  si los psicólogos estarán de acuerdo con esta teoría, pero al menos, como su propio nombre indica, resulta inquietante.

Igual que ocurrió en nuestro planeta, el progreso empequeñeció las distancias del sistema solar. La Luna estaba ya demasiado cerca y los escritores trasladaron su fabulación a Venus y Marte. La posibilidad de que Marte estuviese habitado se consideró muy seriamente hasta bien entrado el siglo XX, y no solo en la ficción, que inauguró H.G. Wells  con su novela La guerra de los mundos (1898). (Es muy conocido el pánico real que despertó la adaptación radiofónica de esta novela por Orson Welles en 1938). 

Pero sustos aparte, los astrónomos empezaron a tomarse muy en serio la posibilidad de que hubiera habitantes en Marte a partir de las observaciones de Giovanni Schiaparelli (1835-1910). Este astrónomo creyó observar una red de estructuras lineales en el planeta rojo que denominó canales. Esos canales, según los dibujó Schiaparelli, sugerían fuertemente que se trataba de construcciones artificiales y abrían por tanto la posibilidad de que Marte estuviera habitado. 


Mapas de Marte de Schiaparelli.
Sus observaciones causaron una gran expectación, aunque no todos los astrónomos estuvieron de acuerdo con el italiano. Sin embargo el multimillonario norteamericano Percival Lowell (1855-1916), excéntrico y astrónomo aficionado, fue un converso del descubrimiento de Schiaparelli, y dedicó su vida a demostrar que en Marte había vida inteligente. A tal fin, construyó su particular observatorio astronómico y trazó sus propios mapas. Aunque no encontró marcianos, el Observatorio Lowell, en Flagstaff, Arizona, sigue funcionando en la actualidad. Dos cráteres, uno en la Luna y otro en Marte, llevan su nombre.

Mapas de Lowell

Al final, los avances tecnológicos demostraron que los supuestos canales marcianos solo eran un efecto óptico, pero la posible existencia de marcianos dejó una profunda huella en el imaginario popular, hasta el punto que el término marciano se ha convertido en sinónimo de extraño en el lenguaje coloquial.

No se puede decir si es probable o improbable que haya vida en otros planetas, ya que solo conocemos una pequeña porción del universo. Tampoco quiere decir nada que hasta ahora no se haya establecido comunicación con posibles extraterrestres. Puede que estén muy lejos, o que no tengan tecnología adecuada o simplemente que no quieran comunicarse. Lo que sí se puede decir es que el recorrido desde la primera célula hasta el ser humano es largo, difícil y azaroso, y todo ello asumiendo que la vida se basa en el carbono. ¿Podría ser diferente en otro planeta? Es poco probable, ya que los elementos que conocemos son los mismos en todo el cosmos y no parece que haya un elemento más apropiado para la vida que el carbono. 

Que la vida se base en el carbono es una limitación temporal para su desarrollo. Este elemento se forma en el interior de las estrellas y solo cuando una estrella se convierte en supernova y estalla, el carbono y otros elementos pesados se difunden por el espacio y pueden alcanzar un planeta. Si el Big Bang se produjo hace 13.800 millones de años, y la vida, según los últimos cálculos, empezó en la Tierra hace 4000 millones de años, y el Homo Sapiens existió hace tan solo 130.000 años, somos como quien dice unos recién llegados. Se podría asumir por tanto que otras civilizaciones, si las hay, hayan empezado un poco antes o un poco después que la nuestra. ¿Pero habrá sido su evolución semejante a la nuestra? 

Se puede pensar que los procesos que han llevado a la aparición de la vida estaban determinados por las leyes de la naturaleza. La formación de átomos, moléculas y compuestos químicos cumplen estas leyes. Pero después, quizá desde que se reprodujo el primer ser unicelular, ha entrado en juego la selección natural, la cual, partiendo de las premisas ambientales básicas que permiten el desarrollo de la vida, ha sido responsable de la evolución de los seres vivos en la Tierra. Sin embargo, así como las leyes de la naturaleza es probable que sean válidas en cualquier lugar del universo, la selección natural puede haber actuado de manera muy distinta sobre las hipotéticas vidas surgidas en otros planetas. 

La evolución no depende únicamente de la adaptación al medio, sino que gran parte de mutaciones han sido aleatorias o provocadas por catástrofes: glaciaciones, sequías, colisión de meteoritos (extinción de los dinosaurios), etc. El paleontólogo Stephen Jay Gould dejó dicho que si por azar recomenzara la vida en la Tierra, la evolución nunca seguiría los mismos caminos. Por tanto, si ha habido evolución en otros planetas es prácticamente imposible que se asemeje a la nuestra. De esta manera, podríamos imaginar seres vivos que aún no hubieran alcanzado la inteligencia, o tener una inteligencia incomprensible para nosotros, o ser inteligentes con una anatomía totalmente distinta. 

En un viejo cuento de ciencia ficción los humanos establecen contacto con una nave extraterrestre que viaja hacia la Tierra, y no tienen problemas para entenderse con ellos por radio. Un nutrido grupo de personas aguarda su aterrizaje, pero pasa el tiempo y la nave no aparece. En realidad los alienígenas han aterrizado ya, pero su nave se ha hundido en un charco de lluvia porque sus tripulantes son del tamaño de bacterias.