martes, 30 de junio de 2020

La Gran Biblioteca de Alejandría. Cuna de la Ciencia


Debido a que soy un autodidacta, desde ésa condición siempre busco la mejor fuente del saber sin atenerme a estereotipos. Es por ello que para muchos estudiosos como yo, llegan a un punto que se guían más por bibliotecas gratuitas, que por universidades costosas que en más de una ocasión te ofrecen algún que otro desagradable contratiempo en vez de pura y noble sabiduría.

Es por ello que debo confesar que el otro día quede maravillado con la visita virtual de la mejor biblioteca del Mundo Moderno, qué maravilla, si es que en realidad todo se supera con el tiempo. Pero en honor a la honestidad, no me corresponde a mí el declarar la mejor biblioteca de la Historia sino a la misma Historia en sí, así que, atendiendo a ella, hoy hablaré de la mejor y más importante biblioteca de la Historia, la Biblioteca de Alejandría, la única que fue sin lugar a dudas la biblioteca más importante de su época sin ningún tipo de alternativa o competencia. Nunca un monopolio del saber fue tan incontestable. Dejemos pues que Carl Sagan, para mí el mejor divulgador científico de la historia, hable de la mejor biblioteca de la historia:

"El el siglo III a.C, nuestro planeta fue dibujado y precisamente medido por un científico griego llamado Eratóstenes, que trabajaba en Egipto. Eratóstenes fue director de la gran Biblioteca de Alejandría, centro de la ciencia del mundo antiguo. Eratóstenes sostenía que la humanidad se dividía en griegos y el resto, a quienes llamaba "bárbaros". Y que los griegos debían mantener su pureza racial. Enseñaba que era adecuado que los griegos tuvieran esclavos. Eratóstenes criticó a Aristóteles por su ciego chauvinismo. Creía que había bondad y maldad en todas las naciones. Los conquistadores griegos inventaron un nuevo dios para los egipcios, pero su aspecto era notablemente griego. Alejandro Magno también fue retratado en una de las salas de la biblioteca, como faraón, en un gesto para los egipcios. Pero en la práctica, los griegos creían en su superioridad. Las quejas del bibliotecario no constituían una seria amenaza a los prejuicios imperantes. Su mundo era imperfecto, como el nuestro. Los Ptolomeo, reyes griegos que sucedieron a Alejandro en Egipto, tenían al menos esta virtud: Apoyaban el avance del saber. Se desafiaban las ideas populares sobre el Cosmos, y algunas se descartaban. Se proponían nuevas ideas que concordaban mejor con los hechos. Había propuestas imaginativas, debates vigorosos, síntesis brillantes. El tesoro resultante del Saber se registró y preservó durante siglos en sus repisas, la ciencia se hizo adulta en esta biblioteca. Los Ptolomeo no sólo coleccionaron antiguos conocimientos, sino que además apoyaron la investigación científica y generaron nuevo conocimiento, y los resultados fueron sorprendentes. Eratóstenes calculó con precisión el tamaño de la Tierra, trazó mapas y afirmó que podía circunnavegarse. Hiparco adelantó que las estrellas se forman, se mueven lentamente en el curso de los siglos y, finalmente, desaparecen, y fue el primero en catalogar las posiciones y magnitudes de las estrellas para determinar si existían tales cambios. Euclides escribió un libro sobre geometría del cual hemos aprendido durante 23 siglos, aún hoy es una gran lectura llena de pruebas de lo más elegantes. Lo escrito por Galeno sobre curaciones y anatomía dominó la medicina hasta el Renacimiento. Son sólo unos pocos ejemplos. Aquí, en la Biblioteca de Alejandría, hubo docenas de grandes eruditos y centenares de descubrimientos fundamentales. Algunos de ellos, tienen un toque moderno, como por ejemplo:
  •  Apolonio de Perga estudió la parábola y la elipse que ahora sabemos que describen la trayectoria de los objetos que caen en un campo gravitatorio, como las naves espaciales interplanetarias.
  • Herón de Alejandría inventó máquinas de vapor y engranajes reductores y fue el primero en escribir un libro sobre robots.
Imaginémonos qué distinto hubiera sido el mundo si estos hallazgos se hubieran usado para el beneficio de todos, si la perspectiva humanitaria de Eratóstenes se hubiera adoptado y aplicado, pero no pudo ser. Alejandría fue la mayor ciudad que el mundo occidental haya visto jamás, gente de todas las naciones iba allí a vivir, a comerciar, y a aprender. En un día cualquiera su puerto se llenaba de mercaderes, curiosos y turistas, quizás aquí la palabra "cosmopolita" tuvo su verdadero sentido, no ser ciudadano de una nación sino del Cosmos, un ciudadano del Cosmos. Claramente, en la biblioteca de Alejandría estaban las semillas de nuestro mundo moderno, pero porqué no echaron raíz y florecieron? ¿Porqué el Occidente dormitó durante 1000 años de oscuridad hasta que Colón, Copérnico y sus contemporáneos redescubrieron el trabajo hecho aquí? No se puede dar una respuesta simple y global, pero sí algunos matices: No hay noticia en toda la historia de la biblioteca de que algún ilustre o estudioso científico haya desafiado seriamente algún supuesto político, económico o religioso de la sociedad en que vivió. La permanencia de las estrellas fue cuestionada, pero la justicia de la esclavitud no lo fue. La ciencia y el saber en general se reservaba a unos pocos privilegiados, la vasta población de esta ciudad no tenía la menor idea de los grandes descubrimientos hechos aquí, ¿cómo podían saberlo?. Los hallazgos no eran explicados o popularizados, el progreso conseguido aquí los beneficiaba poco, la ciencia no era parte de sus vidas. Los descubrimientos, por ejemplo, en mecánica o la tecnología del vapor, se aplicaban principalmente al perfeccionamiento de armas, para el aumento de la superstición, y para la diversión de los reyes. Los científicos jamás captaron el enorme potencial de las máquinas para liberar al pueblo de la tarea ardua y repetitiva. Los logros intelectuales, tuvieron pocas aplicaciones prácticas, la ciencia nunca capturó la imaginación de la multitud, no hubo contrapeso al estancamiento, ni al pesimismo, ni a la más abyecta entrega al misticismo. Así pues, cuando al final la turba vino a incendiar el lugar, no hubo nadie que la detuviera.

Permítanme que les cuente sobre el final, es la historia de la última persona de ciencia que trabajó aquí, se dedicó a la matemática, a la astronomía, a la física, y dirigió la escuela neoplatónica de filosofía de Alejandría, un extraordinario conjunto de logros para cualquier individuo en cualquier época. El nombre de ella era Hipatia.

Hipatia nació en esta ciudad, Alejandría, en el 370 d.C. Era una época en que la mujer no tenía opciones, era considerada como una pertenencia. Sin embargo, Hipatia fue capaz de moverse libremente, con naturalidad, dentro de los dominios tradicionalmente masculinos. Se cuenta que fue muy bella, y aunque tuvo muchos pretendientes, no se interesó en el matrimonio. Alejandría, en tiempos de Hipatia, bajo largo dominio romano, fue una ciudad con graves conflictos. La esclavitud, cáncer del mundo antiguo, había agotado la vitalidad de la civilización clásica. La creciente iglesia cristiana consolidaba su poder e intentaba erradicar la influencia de culturas paganas. Hipatia estuvo en el foco, esto es, en el epicentro de fuerza sociales poderosas. Cirilo, arzobispo de Alejandría, la despreciaba, en parte por su estrecha amistad con el gobernador romano, pero también por ser un símbolo del saber y de la ciencia, identificadas por la iglesia primitiva con el paganismo. A pesar del gran riesgo personal, Hipatia continuó enseñando y publicando, hasta que en el año 415 d.C , cuando iba camino a su trabajo, fue atacada por la turba fanática de seguidores de Cirilo. La arrancaron del carruaje, rasgaron sus vestiduras, y le dieron una muerte cruel. Sus restos fueron quemados, sus obras eliminadas, y su nombre olvidado, mientras que Cirilo fue proclamado santo.

La gloria guardada en las vitrinas de esta gran biblioteca ya no existe porque sus últimos restos fueron destruidos durante el año que siguió al fallecimiento de Hipatia. Es como si toda la civilización hubiera sufrido una especie de operación de cerebro, radical y auto-infligida, para que sus recuerdos, descubrimientos, ideas y pasiones, fueran borradas irrevocablemente. La pérdida fue incalculable, en algunos casos muy contados sólo conocemos los tentadores títulos de libros que fueron destruidos, y ni siquiera sabemos el título ni el autor del resto de libros extraviados. Sí sabemos que en la biblioteca de Alejandría existieron 123 distintas obras teatrales de Sófocles, pero sólo 7 sobrevivieron, una de ellas es "Edipo Rey". Cifras similares se aplican a la obra perdida de Esquilo, Eurípides, Aristófanes. Es como si las únicas obras sobrevivientes de un tal William Shakespeare fueran "Coriolano" y "Un Cuento de Invierno", aunque supiéramos que escribió muchas otras más que fueron muy apreciadas en su época, obras tituladas "Hamlet" , "Macbeth", "Sueño de una noche de verano" , "Julio César" , "El rey Lear" , "Romeo y Julieta".

La historia está llena de gente que por temor, ignorancia o ambición de poder, ha destrozado tesoros de valor inconmensurable que, ciertamente, nos pertenecía a todos. No debemos dejar que vuelva a ocurrir."    (Carl Sagan, programa televisivo "Cosmos", capítulo 1, "En la orilla del océano cósmico")

Hasta aquí las sabias y tristes palabras de Carl Sagan. Por añadir algo, decir que La biblioteca de Alejandría se cree que fue creada a comienzos del siglo III a.C por Ptolomeo I Sóter, gobernador de Egipto y amigo de Alejandro Magno al cual sirvió en su época de general. Es curioso como Ptolomeo se convirtió en gobernante de Egipto entre 323 a.C y 282 a.C , iniciando una dinastía conocida como Lágida, que controló la Tierra de los faraones en los siguientes tres siglos, y convirtió a Alejandría como el auténtico faro del saber en aquella época. De hecho, llueve sobre mojado porque precisamente fue por aquellas fechas cuando se construyó ahí también una de las 7 maravillas del mundo antiguo, el extinto Faro de Alejandría, no solo como boya para los grandes barcos de la época sino también como símbolo del saber mundial. Allí arrimaban barcos llenos de pergaminos de los pensadores más importantes para depositarlos en la Gran Biblioteca. Alejandría, pues, faro y repositorio del saber Universal por aquellos años (bajo el Egipto de la dinastía iniciada por Ptolomeo I Sóter).

Hasta aquí esta bonita historia de la Gran Biblioteca y Maravilloso Faro de Alejandría como fuente del Saber antiguo. Desgraciadamente ambas construcciones, con todo lo que había dentro, ya no existe. Por ello debemos procurar que las bibliotecas modernas de hoy no repitan la bárbara historia del ayer. Porque entre otras cosas, y ahora bajo mi humilde juicio, mi visita online a la biblioteca más moderna de mi país y dirigida por su fundadora y directora, la cual curiosamente también es matemática,  me regaló un auténtico paseo por el Cosmos más actual, y me enseñó que todo se puede superar. Y es por ello que, ya que muchos amantes de la ciencia han vuelto a encontrar su biblioteca de referencia,  es fundamental que éstas sean preservadas como se merecen desde hoy hasta más allá del fin de los tiempos. Porque las cosas más bellas de la Naturaleza no las cierra el hombre sino el Creador del Universo.

Y para acabar, aquí les dejo, por una parte, una visita guiada a la biblioteca de Alejandría:


Y por otra parte, esta canción que habla del cuadro que preside la mejor biblioteca visitada por mí, la cual lo tiene todo para recoger el relevo de su antecesora Gran Biblioteca de Alejandría, y convertirse así en la nueva leyenda, viva, contemporánea, y tan duradera como lo permita el hombre moderno, que ojalá sean infinitos siglos:


Un cordial saludo y hasta la próxima.
        


viernes, 14 de febrero de 2020

Rayos X, la incógnita electromagnética.

 
Hoy día 14 de febrero, día de San Valentín, es mi deseo hablarles de lo que se le suele llamar eso de tomar una buena radiografía, o más técnicamente hablando, los rayos X.
 
El cómo se descubrió los rayos x es una bonita historia, la cual qué mejor que introducirla a través de éstos dos vídeos
 
 
 
 
Como vemos, electrones de alta energía (velocidad) chocan contra la materia y, como consecuencia, en la zona del choque se emiten unos rayos desconocidos en aquellos años, rayos que su mentor los llamó "Rayos X" para indicar que son tan desconocidos por él y por el resto de sus compañeros de época como la archifamosa incógnita "x" de cualquier ecuación antes de resolverla.
 
Así que cuando veamos la incognita x de cualquier ecuación, acordémonos de los rayos X los cuales fueron descubiertos, con un poco de casualidad, todo hay que decirlo,  por el físico alemán Wilhem Conrad Roentgen.
 
Pero es que además Roentgen se negó a patentar su descubrimiento para que de ésta manera llegara a todo ser humano que necesite una radiografía, así que su contribución a la humanidad fue tan importante como su contribución a la ciencia y a la medicina. Y todo esto por esa radiación tan extraña y penetrante que notó en sus experimentos de descargas eléctricas en tubos de vacío, radiación que atravesaba incluso la puerta de su laboratorio!! (algo inaudito hasta entonces)
 
También hay que decir que Marí Curíe mostró gran interés por éste descubrimiento, y se puso a investigarlo. Pero desgraciadamente lo investigó tanto que sin querer expuso su cuerpo día tras día a esta radiación X que la hizo enfermar y fallecer, y es que los rayos X atraviesan la piel y órganos blandos del ser humano pero no así los huesos (al menos no tanto como las partes blandas), con lo cual basta una placa fotográfica al otro lado de nuestro cuerpo para observar las zonas no excitadas de la mencionada placa fotográfica, y ver así las siluetas de nuestros huesos internos.
 
Así que si están por los huesos de alguien, o necesita tomar la radiografía, que como vemos  es prácticamente lo mismo, acuérdense de las ecuaciones, las cuales ya no nos parecen tan feas gracias a esta bonita historia, verdad?
 
Antes de pasar a regalarles una canción, dos notas mas que debo mencionar:
 
1. Actualmente sabemos que los rayos x son consecuencia del comportamiento de los electrones, esto es, ningún núcleo atómico producirá rayos x de forma directa. En este sentido, lo que las desintegraciones y demás acciones nucleares producen es una radiación mucho más peligrosa y penetrante, que son las rayos gamma. Así que, a modo de resumen, los electrones son los protagonistas directos de los rayos x, y las partículas residentes en el núcleo atómico los protagonistas de los rayos gamma (siempre y cuando osemos molestarlos o incluso sin necesidad de molestarlos como bien nos dice la radiactividad natural y expontánea de ciertos núcleos pesados). Así que, como resumen de este punto 1:
  • Las partículas extranucleares (electrones) pueden causar rayos X, los cuales pueden ofrecer ventajas médicas siempre y cuando lo usemos bajo prescripción médica (conviene no abusar de ellos).
  • Las partículas intranucleares pueden causar unos rayos mucho más penetrantes y por ende con una energía mucho más alta y destructiva, llamados rayos gamma. Así que mejor no rompan un núcleo atómico, dejemos ése papel a las centrales atómicas y al Sol.
2. El primer premio Nóbel de física que otorgó la Academia Sueca de las Ciencias fue precisamente a Wilhem Conrad Roentgen por su descubrimiento de los rayos X. Curiosamente la academia sueca no ofrece el premio nobel de matemáticas. Así que, caprichosamente, no existe el premio nobel de matemáticas, pero el primer premio nobel de física hace mención a la X!!  (aunque "x" de rayos y no de ecuación, realmente curioso.)
 
Y ahora ya sí, es mi deseo regalarles una bonita canción en éste día de San Valentín. Y la canción además de mentar los rayos de luz, de los que los rayos X formen parte, nos va a recordar que no es bueno ir acelerado todo el día. Así que, aliméntense bien, no fumen, y no se estresen ni siquiera en un día como hoy. Aquí tienen pues esta bonita y didáctica canción:

                       https://www.youtube.com/watch?v=x3ov9USxVxY (Ray of Light, Madonna) 

Un cordial salido a todos ustedes y hasta la próxima.

lunes, 6 de enero de 2020

El globo aerostático

Hoy 6 de enero del 2020, día de Reyes, es mi deseo regalar, o más bien compartir, una de las mayores ilusiones del Ser Humano: el dominar los cielos. Para tal fin,  en sus inicios inventaron los globos aerostáticos, luego tal vez los fallidos dirigibles, para finalizar con los aviones, autogiros, helicópteros y cohetes.

Centrémonos en su primera invención, y por ello la más simple: el globo aerostático. Para saber el funcionamiento de un globo aerostático es necesario antes comprender aunque sea de forma muy intuitiva algunos conceptos sobre el comportamiento de los fluidos y gases que envuelven a cualquier planeta.

Sin más preámbulos, pensemos en la capa de aire atmosférico que envuelve a la Tierra. Por la acción gravitatoria, el suelo de nuestro planeta está aguantando la masa de todo el aire que recae sobre él, al igual que también está aguantando la mesa sobre la cual estoy escribiendo ahora mismo. Esto es, el suelo (de nuestro planeta) aguanta todo: mesas, edificios, personas, y cómo no, aire. Y la capa de aire que está sobre el suelo terrestre aguanta las capas de aire superiores de la misma manera que mi mesa está aguantando los objetos posados sobre ella. Esto es, toda capa de aire descansa sobre las capas de aire que están por debajo, y aguantan el peso de todas las capas de aire que están por encima. Por tanto para cualquier capa de aire, cuanto más cerca del suelo esté, aguantará un mayor peso del aire superior, y por ende más comprimido estará, esto es, más denso será. Ya hemos llegado a una conclusión importante:

             "el aire atmosférico, cuanto más cerca del suelo terrestre esté, más denso será"

Y ahora introduzcamos otra variable, la temperatura. Si una masa de aire la calentamos, más veloces tenderán a comportarse sus moléculas constituyentes, y por tanto ejercerán una mayor presión sobre el exterior, tendiendo pues a esparcirse, disminuyendo de esta manera la densidad de ése aire. Hemos llegado a la segunda conclusión importante:

            "el aire atmosférico, cuando más caliente, menos denso será"

Esta segunda conclusión era de esperar ya que, en realidad, cualquier sólido aumenta su tamaño tras calentarse (la conocida dilatación de un sólido por calor), y por ende disminuye su densidad. De hecho, en bien conocido que cada tramo de la vía de un tren está ligeramente separado del siguiente tramo para que no choquen o se deformen entre ellos en los calurosos días de verano.

Por todo lo anterior, el comportamiento de un globo es muy intuitivo. El globo es, digámoslo así, una bolsa de aire con el asa boca a bajo, o lo que es lo mismo, un depósito de aire cerrado por todos los sitios excepto por abajo, o dicho con pocas palabras, una bolsa invertida. El globo es pues una bolsa boca abajo (invertida). Si nos colocamos en el asa de la bolsa invertida, y calentamos el aire con un mechero o calentador, disminuiremos la densidad del aire que hay dentro de la bolsa, tendiendo éste a subir a ésa zona atmosférica de menor densidad.

Y si enfriamos el aire del interior del globo o bolsa invertida, aumentaremos su densidad, tendiendo éste aire a bajar a su zona correspondiente de mayor densidad.

Y por último, y como es lógico, si vaciamos parte del globo o bolsa invertida, perderemos parte del aire que pueda hacernos subir por aumento de su temperatura, esto es, hablando alegremente, perderemos gasolina que nos pueda hacer subir.

Así que, en un globo aerostático:

Si queremos subir: A calentar el aire que hay en su interior. De esta manera disminuirá la densidad de dicho aire, haciéndolo subir a esas zonas de menor densidad.

Otra opción de hacer subir el globo es, como es lógico, deshacerse del lastre, pero no es plan de deshacerse de objetos que luego nos puedan servir, esto es, para deshacerse del lastre siempre hay tiempo.

Si queremos bajar: A enfriar el aire que hay en su interior. De esta manera aumentará la densidad de dicho aire, haciéndolo bajar a esas zonas de mayor densidad.

Otra opción de hacer bajar el globo es, como es lógico, deshacerse de parte de ese aire caliente para perder fuerza ascendente.

Así pues, un globo aerostático sube o baja en función de la temperatura del aire que contiene, temperatura que influye directamente en la densidad del mencionado aire el cual es a fin de cuentas el encargado de los ascensos y descensos.

Y por ultimo decir algo más. El que lo más denso tienda a caer (o hundirse) y lo menos denso tienda a ascender (o flotar), es exclusivamente característico de gases y fluidos afectados por la gravedad de un planeta. Así que si no hay gravedad, no hay ni globos aerostáticos ni flotaduras o ascensos ni hundimientos o descensos.

Y otra cosa más. Un globo no tiene mecanismos para hacerlo avanzar, esto es, lo único que puede hacer avanzar un globo es el viento. Así que si no hay corrientes de aire, sólo podemos subir o bajar un globo pero nunca avanzar. Es como un barco de madera: como la madera es menos densa que el agua, el barco flota, pero si no hay viento que empuje a la vela, el barco se queda parado sobre el mar.

Hoy, día de reyes, hemos hablado del aparato humano más simple que nos permite vencer a la gravedad utilizando precisamente a ésta junto con de gases o fluidos. Arquímedes fue quien estudió estos fenómenos, y es por ello por lo que tal vez la ley mas antigua que describe el comportamiento de gases y fluidos bajo el campo gravitatorio de un planeta sea la archiconocida "Ley de Arquímedes". Así que, sin gravedad, no hay ni ley de Arquímedes ni globos.

Y para finalizar en éste día tan especial, es mi deseo, como también mi costumbre, regalarles una canción. Sin lugar a dudas la canción que os quiero regalar es una que me recuerda que para subir en globo, y flotar como mariposa, tendremos que necesitar, como es lógico, la llave del vehículo. ¡Ah, que el globo no tiene llave! Bueno, el globo no, pero su cabina sí, así que nunca pierda la llave de la puerta más bonita del cielo y la Tierra. Con ustedes, mi canción favorita de Pablo Alborán:

                "La llave" (Pablo Alborán)

Un cordial saludo y hasta la próxima.