jeudi 17 avril 2008

Michal Heller, Premio Templeton 2008


Recientemente se ha dado a conocer el galardonado con el prestigioso Premio Templeton en su edición de este año: el sacerdote católico y físico teórico polaco Michal Heller. Este premio, otorgado a importantes intelectuales, se caracteriza por valorar el trabajo en el progreso hacia investigación y descubrimientos sobre realidades espirituales . El jurado de este premio lo forman científicos, filósofos y teólogos de reconocido prestigio, representantes de las diferentes religiones mundiales, y algunos de sus componentes de las œltimas ediciones incluyen el biólogo Francis Collins, líder del Proyecto Genoma Humano o el físico de partículas Walter Thirring, antiguo director del departamento de física teórica del CERN.



Una mirada sucinta a los ganadores de ediciones previas del Premio Templeton nos muestra la enorme calidad científica de los premiados, caracterizados por una mirada abierta en las relaciones del conocimiento científico con otras dimensiones del conocimiento humano. Los ganadores incluyen el cosmólogo J. Barrow, famoso divulgador y uno de los autores del libro "El principio antrópico cosmológico", Charles Townes, uno de los inventores de láser, el cosmólogo George Ellis, el físico teórico Freeman Dyson o el conocido cosmólogo y divulgador Paul Davies. Y esto solamente sin ir más lejos de 1995! Podemos entender por que este premio está tan bien considerado! Todos los premiados han abordado temas profundos de la existencia humana, como el sentido de la vida o las interacciones entre ciencia y otras dimensiones del conocimiento como la fe religiosa, siempre con la seriedad y la exhaustividad que por otra parte caracteriza el trabajo de los grandes científicos.



El señor Templeton es un inversor extremadamente exitoso del tipo filántropo, que tanto abundan en Estados Unidos y tan poco en Europa (donde cualquiera que tenga mucho dinero se considera poco menos que un filibustero, y de lo de proporcionar dinero a financiar diferentes iniciativas ni pensarlo). Después de ganar cantidades de dinero en la bolsa, su teoría fue que podría dedicar parte del dinero ganado a mejorar el mundo. Como se puede ver en su
página web ,



"If even one-tenth of world research were focused on spiritual realities, could benefits be even more vast than the benefits in the latest two centuries from research in food, travel, medicine or electronics, and cosmology?
• Research and innovation in food products just since 1800 caused over 100 fold more food production per American farmer.
• Research and innovation in travel methods since 1950, enabled over 100 fold increase in travel by Americans.
• Research and innovation in medicine just since 1900 caused over 100 fold increase in information about our bodies.
• Research and innovation in electronics just since 1900 caused over 1000 fold increase in information available to us.
• In 300 centuries, humans observed less than a million stars; but just in the last two centuries innovations in methods and research has revealed a cosmos of 100 billion times 100 billion stars."
— Sir John Templeton
How might humankind's spiritual information and advancement increase by more than a hundredfold?




Esto es, que la motivación detrás de este premio es que la investigación en realidades espirituales puede llevar a la humanidad tantas ventajas como la investigación en otros campos ya le ha traído.



Sir John Templeton



Es interesante recorrer la amplia variedad de temas de investigación que han sido estudiados por este polifacético científico y filósofo, la mayor parte del tiempo bajo la intensa represión que caracterizaba el mundo académico de los países comunistas con anterioridad a la ca’da del Telón. El Dr. Heller, profesor en la facultad de Filosofía de la Academia Pontificia de Teología en Cracovia, ha estudiado algunas de las preguntas fundamentales que siempre se ha planteado el hombre, como si el Universo necesita tener una causa, tanto desde sus vertientes físicas y cosmológicas como a partir de sus implicaciones filosóficas y teológicas, respetando en todo caso las respectivas metodologías de cada disciplina implicada. El rector de la Jagellonian University de Cracovia, comentando la nominación de Heller, afirmaba que su posición œnica como científico creativo y reflexivo hombre de religión permiten a la ciencia acercarse al sentido del misterio trascendente. Como para tantos otros científicos creyentes, para Heller la estructura matemática de la realidad y el sorprendente hecho que los hombres puedan comprenderla constituye una evidencia circunstancial sobre la existencia de Dios.



Es fácil comprobar su prolífica producción científica. Hoy en día, casi todo el trabajo de un físico teórico se encuentra en la base SPIRES, donde uno puede por ejemplo pedir los artículos de tal o cual autor sobre tal tema en tal año.
Si introducimos su nombre en esta base de datos encontramos un buen número artículos, sobre temas tan variados como la teoría de cuerdas, relatividad general, cosmología, teorías de gran unificación o temas límite entre la física teórica y la cosmología como la emergencia del tiempo en modelos de gravedad cuántica. Un currículum más que notable!



Es curioso que un país como Polonia, con una historia política tan complicada, haya conseguido mantener tradición científica tan importante. En mi disciplina hay un montón de investigadores polacos, muchos de ellos de primer nivel, y de hecho mi sucesor en mi actual puesto de postdoc en París serà un chico de Cracovia, de la misma universidad que acoge a Michal Teller. La lista de brillantes científicos polacos comienzo con Copérnico y llega hasta Marie Curie, pasando por Leopold Infeld o Stanislaw Ulam, como puede verse aquí



La biografía de Michal Heller nos muestra a un hombre completamente apasionado por la verdad, conocedor que esta se manifiesta en múltiples dimensiones de la realidad, y que cada una de estas dimensiones requiere un método diferente, que al mismo tiempo forma parte de una única racionalidad humana. Algunos hombres excepcionales son capaces de abrazar todas estas dimensiones de manera simultanea, y el Dr. Heller es uno de estos

mercredi 16 avril 2008

Nanotecnología: hay mucho espacio en el fondo



Indudablemente, la nanotecnología es una de las disciplinas científicas mas de moda en los últimos años. Hay muchos indicadores de este hecho, como por ejemplo la cantidad de dinero asignada a proyectos de investigación relacionados con esta disciplina asignada por la Unión Europea, que la considera uno de los pilares de su nuevo programa marco. En todas la universidades se construyen centros de última tecnología para la investigación en nanotecnología. Recientemente estuve en Londres por una conferencia y me contaron como estaban reformando una parte considerable del University College para acoger a uno de estos nuevos centros.


Que es la nanotecnología? Bajo esta denominación genérica se ocultan un conjunto m‡s o menos heterogeneo de disciplinas científicas con el denominador común que estudian, manipulan o utilizan las propiedadess de la materia en la escala de los nanómetros (un nanómetro es una millonésima de milímetro), esto es, la escala apenas algo superior que la escala atómica. Es una escala donde las propiedades de la materia son muy diferentes a las que conocemos intuitivamente, por ejemplo en el nanomundo todas las cosas están en perpetuo movimiento debido al llamado movimiento browniano, y las nanopartículas son tremendamente pegajosas debido a las fuerzas intermoleculares. La nanotecnología es capaz incluso de manipular átomos individuales, como se ve en la siguiente imagen, donde científicos de IBM escribieron el logo de su empresa a partir de átomos individuales:








La nanotecnología también ha penetrado en el imaginario colectivo a través de la visión futurista de diminutos nanorobots autoreplicantes, capaces de fabricar rápidamenre cualquier objeto, por complejo que sea, o de destruir a la humanidad en un abrir y cerrar de ojos. Por otra parte, esta no es la visión más generalizada de los practitioners de la nanotecnología, que la consideran una disciplina incremental basada en muchos trabajos anteriores. Esta discusión sobre las dos concepciones más o menos opuestas de lo que es la nanotecnología, y sobre dos filosofías sobre como transmitir al gran público el progreso en esta disciplina, se vieron reflejada hace unos años en una discusión pœblica entre K. Eric Drexler, fundador del Foresight Institute y Richard E. Smalley, dos de los mayores expertos mundiales en Nanotecnologia.



Uno de los mayores defensores de la idea de robots de tamaño nanoscópico es Eric K. Drexler, que en su libro de 1986 Engines of creation, siguiendo las ideas introducidas por Richard Feynman en su famosa conferencia de 1959, "There is plenty of room at the bottom"propone la fabricación de máquinas de tamañoo molecular capaces primero de manipular átomos y moléculas individuales y después de autorreplicarse, es decir, fabricar copias de si mismos. Para ello introduce el concepto de ensamblador molecular, un dispositivo parecido al brazo de un robot industrial construido a escala microscópica, capaz de colocar los átomos en el lugar adecuado fabricando estructuras moleculares precisas.
En la siguiente imagen vemos uno de estos nanorobots en el proceso de navegar por unos púlmones, tal vez buscando células cancerígenas que eliminar.









Sin embargo, el premio Nobel de Química (por el descubrimiento de los fullerenos, las macromoléculas formadas por carbono con la forma de una pelota de fútbol, de enorme importancia industrail) Richard E. Smalley ve con escepticismo las tesis de Drexler. Smalley señala dos dificultades acerca de los brazos robóticos de un hipotético ensamblador, los problemas de los llamados dedos pegajosos y dedos gruesos. Esto es, si los brazos de los nanorobots están hechos de átomos, sus dedos serán gruesos y pegajosos para manipular otros átomos, o sea como hacer que los dedos hechos de átomos no se adhieran a los átomos que tienen que manipular (por efecto de las fuerzas entre moléculas) y logren soltarlos donde tiene que hacerlo con la precisión requerida?



Un ejemplo de fullerenos, los compuestos de carbono con forma de pelota de fútbol




Los científicos de materiales desde hace decenas de años construyen estructuras moleculares indirectamente, mezclando, calentando materiales, por evaporación, etc. La idea de la Nanotecnologia propuesta por E. Drexler se basa en el concepto de un ensamblador molecular. Los ensambladores pueden estar programados para construir otras máquinas moleculares que a su vez pueden construir otras máquinas moleculares, y así sucesivamente. Tanto Drexler como Smalley saben perfectamente que, como explicó Feynman en su conferencia, los ensambladores moleculares ya existen en la naturaleza, en la forma de enzimas y ribosomas que pueden manipular moléculas individuales para que realicen funciones extremadamente complejas. Además, estos ensambladores moleculares biológicos tienen también la capacidad de autorreplicarse, una propiedad central del concepto de ensambladores moleculares mecánicos que propone Drexler, y que son la base de muchas de las hipótesis de ciencia-ficción sobre los peligros de la Nanotecnologia, con un ejercito de nanorobots autorreplicantes invadiendo en mundo (sin ir más lejos este es el argumento de la por otra parte estupenda novela de Michael Crichton "Prey" ).



Desde un punto de vista estrictamente científico, creo que Drexler tiene una concepción excesivamente reduccionista y mecanicista de la química (algo parecido a lo que ocurría en la concepción de Feynman), lo que él llama explícitamente química basada en la mecánica como opuesta a la química tradicional basada en la síntesis, mientras que Smalley explica que las reacciones químicas requieren de mucha más complejidad que simplemente juntar moléculas potencialmente reactivas, en particular el entorno molecular adecuado es crucial en toda reacción química. Una segunda crítica para mi bien fundada de Smalley a las propuestas de Drexler es que incluso si estos nanorobots autorreplicantes fueran posibles, basados en estructuras orgánicas similares a las enzimas y los ribosomas, la naturaleza esencialmente biologica de estos restringirá enormemente la cantidad de compuestos químicos y por lo tanto de productos que los ensambladores podrán construir. Por ejemplo, solo podrán fabricar compuestos que pueden sintetizarse en un medio acuoso, esto es los productos orgánicos que son la base de la vida en palabras del propio Smalley: carne y huesos.



Si analizamos la cuestión desde la óptica de la política científica, desde mi punto de vista Smalley tiene razón en criticar los escenarios catastróficos de Drexler. Por supuesto Smalley está a favor de continuar profundamente las investigaciones en Nanotecnologia pero no cree que proponer mecanismos más propios de la ciencia ficción para llamar la atención del público sea la mejor manera para conseguir esta meta. La Nanotecnología es mucho más rica y llena de sorpresas y potenciales ventajas que el por ahora hipotético concepto de los ensambladores moleculares. En cierto sentido, el debate entre Drexler y Smalley es tanto una discusión entre teorías científicas y técnicas como sobre la percepción social adecuada del mundo de la Nanotecnologia, algo especialmente importante en un mundo donde la financiación pública de la investigación científica depende fuertemente de la percepción que el público tenga de la importancia de dicha ciencia.