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Lo que se ve en la foto es una versión miniatura de lo que ocurrió una millonésima de segundo después del Big Bang – o al menos eso es lo que los científicos creen- … seguir leyendo en: Así se ve el origen del Universo.

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Merece la pena leer el siguiente artículo publicado en El País en septiembre de 2008. Este físico teórico de la Universidad Complutense de Madrid nos vuelve a explicar de forma muy clara en qué consiste eso del “bosón de Higgs” que andan buscando como locos los físicos que trabajan tanto en los aceleradores de partículas como sobre el papel y los ordenadores.

(Pues la física nos habla de “vacío”, pero no de la “nada”. La ciencia nos lleva hasta el Big-Bang, hasta el origen del tiempo y del “Ser”, en tanto que materia y energía. Parece una vuelta a Grecia, a Parménides y compañía. Es más, parece una vuelta a la “quintaesencia” o “éter” de Aristóteles, pues la causalidad implicaba que no existiera la nada. Claro que en esa concepción el tiempo era circular, en eterno retorno. Si, como aplicamos hoy en día la física, el tiempo es lineal, ¿qué queda antes del Big-Bang? Quizá ni siquiera se pueda hablar de un “antes”, sino de un “no tiempo” o eternidad. Aquí nos vienen  a la cabeza de nuevo Parménides y  las religiones mistéricas como el cristianismo. Porque, aparte del problema del origen del tiempo -que ya trató incluso San Agustín-, nos queda el del origen de las leyes científicas: ¿”surgen” con el comienzo o ya “existían”? Estas dos posibilidades parecen sacadas del empirismo y del platonismo respectivamente. Vamos, que parece irresoluble).

Bueno, insisto,  merece la pena leer:

El vacío y la nada, por Álvaro de Rújula.

Saquemos los muebles de la habitación, apaguemos las luces y vayámonos. Sellemos el recinto, enfriemos las paredes al cero absoluto y extraigamos hasta la última molécula de aire, de modo que dentro no quede nada. ¿Nada? No, estrictamente hablando lo que hemos preparado es un volumen lleno de vacío. Y digo lleno con propiedad. Quizás el segundo más sorprendente descubrimiento de la física es que el vacío, aparentemente, no es la nada , sino una substancia. Aunque no como las otras…

A inicios del pasado siglo, Einstein creía que el Universo era estático. Preocupado por el hecho de que tendría que colapsarse -debido a la atracción gravitatoria de cada galaxia sobre las demás- se le ocurrió una peregrina idea: añadir a sus ecuaciones la Constante Cosmólogica. La interpretación moderna de esta extraña intrusa es que se trata de la densidad de energía del vacío, también llamada energía oscura, quizás para acercar ciencia y ficción, o quintaesencia, para darle un toque alquimista a la cosa. Todo lo que tiene energía ejerce una acción gravitatoria, pero la energía del vacío, a diferencia de cualquier otra, puede ser repelente. Lo que Einstein proponía es que dos volúmenes de vacío cósmico se repelerían exactamente tanto como se atraen las galaxias que contienen, resultando en un equilibrio difícil de creer e inestable.

Un buen día Einstein se enteró de que el universo estaba en expansión. Así lo demostraba la fuga de las galaxias, observada por Edwin Hubble y otros. O más bien por otros y Hubble: a menudo en la ciencia lo importante no es ser el primero, sino el último, que es quien se lleva la fama (como en otros campos; véanse Colón y los vikingos, o los indios que ya estaban allí). Inmediatamente, el tío Albert calificó su idea como el mayor patinazo de su vida.

Recientes observaciones cosmológicas indican que el universo está en expansión acelerada. Las galaxias no se comportan como flechas, sino como cohetes a los que algo empujara. La analogía no es buena, porque el concepto es difícil. Las galaxias no se fugan, están ya estabilizadas por su propia gravedad y tienen un tamaño fijo. Pero el espacio (o el vacío) entre ellas, se estira. Es como si alguien tomase la Tierra por un globo y la inflara: mañana estaría Barcelona aún más lejos de Huelva. Quién infla el universo sería la densidad de energía del vacío. El vacío sería pues una substancia activa, capaz de ejercer una repulsión gravitacional, incluso sobre sí mismo. No fue un error, sino un golazo de Einstein.

La Constante Cosmológica presenta un aspecto tranquilizante. Si domina la dinámica del universo ahora, lo hará en el futuro durante muchísimo más tiempo que los meros 14.000 millones de años transcurridos desde que este cosmos nuestro nació. Un bebé bien pertrechado, con sus propios espacio y tiempo y hasta su propio vacío, que -según la muy bien confirmada relatividad de Einstein- nacieron con él. La actual inflación del universo implica, perdóneseme el galicismo, que no se nos va a caer el cielo encima. Mala noticia para futuros cosmólogos. Las galaxias distantes estarán tan lejos que no podrán ni verlas. Tendrán que estudiar cosmología en libros de historia.

Si el vacío contiene algo de lo que no lo podemos vaciar (su densidad de energía), quizás ese algo pueda hacer algo más. Al menos eso supusieron, hace décadas ya, Peter Higgs y otros. U otros y Higgs, podría de nuevo argüirse; lo que no haré. La substancia del vacío, llamada en el variopinto lenguaje de los físicos un campo que lo permea, podría interaccionar con las partículas que allí estén. E interaccionar de modo distinto con cada tipo de partícula, generando así sus masas, que hacen que sean como son. Ése es el origen de las masas en el Modelo Estándar de las partículas elementales, que explica con éxito insoportable sus otras propiedades e interacciones no gravitatorias. Dije insoportable porque a los científicos nos soliviantan más las preguntas que las respuestas.

Imagen del vacío.

La substancia del vacío daría así contestación a dos muy candentes cuestiones de la física, una en el extremo de lo más grande -el cosmos- y otra en el de lo más diminuto, las partículas elementales que -por definición- son tan pequeñas que, si tienen partes, no lo sabemos.

He empleado algunos condicionales porque no todo lo que he escrito está ya probado observacionalmente de manera irrefutable. ¿Por dónde van hoy los tiros? Los cosmólogos tienen proyectadas muchas observaciones para averiguar si la expansión acelerada del universo se debe a la energía del vacío, tal como la intuyó Einstein, o a algo que sólo se le parece. Los particuleros están poniendo en marcha el Large Hadron Collider (LHC) del CERN para, entre otras razones, estudiar el vacío a lo bestia: sacudiéndolo.

Al sacudir una substancia cualquiera, vibra. Las vibraciones de campos eléctricos y magnéticos, por ejemplo, son la luz. A un nivel elemental, las vibraciones son cuantos, entes que pueden comportarse como ondas (u olas) o como partículas (o canicas): fotones, en el caso de la luz. Si el vacío es una substancia, la podemos también hacer vibrar. Basta sacudirla, como hará el LHC, con energía suficiente como para transformar la energía de sus colisiones en partículas de Higgs que, si existen, tienen una masa elevada… y E=mc2, alguien dijo.

La partícula de Higgs -el vacilón, podría decirse en castellano- es una vibración del vacío, no en el vacío, como las demás. Sería, pues, lo nunca visto. Aún así, Higgs preferiría que no bautizasen a su partícula goddamned particle [partícula maldita] o God particle [partícula divina], adjetivos poco científicos.

El vacío siempre fascinó a los físicos. Hace un siglo se trataba del éter, la interpretación del vacío como la trama del espacio absoluto, que la teoría de la relatividad envió al garete. El éter no estaba apoyado por ninguna teoría decente. Un siglo después, las nuevas teorías del vacío son lo más razonable y mejor comprobado que tenemos. Pero hay un pequeño gazapo en lo que he dicho. Creemos entender el Modelo Estándar suficientemente bien como para estimar cuánto el campo de Higgs debería de contribuir a la densidad de energía del vacío observada por los cosmólogos. El resultado es unos 54 (¡cincuenta y cuatro!) órdenes de magnitud superior a las observaciones. Tiene su mérito incurrir en tamaña contradicción.

Si investigamos es porque no sabemos la respuesta y la naturaleza, sí: las cosas son como son. El vacío es lo que mejor no entendemos. Ni siquiera comprendemos aún a fondo la diferencia -haberla hayla- entre el vacío y la nada.”

Álvaro de Rújula es físico teórico del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN).

Merece la pena ver este par de entrevistas en vídeo: Entrevista a Álvaro de Rújula.

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La creación de la primera célula sintética, anunciada por el científico y empresario Craig Venter (uno de los padres del genoma humano), ha causado una perplejidad extendida. Los bioéticos saludan en general las posibilidades que abre la técnica, pero niegan que suponga la creación de “vida artificial”. El Vaticano se ha puesto “en guardia contra un salto a lo desconocido”. Muchas voces han mencionado los riesgos bioterroristas y de seguridad pública. El presidente Obama ha encargado un informe a sus propios asesores. Y casi todos los sectores -empezando por el propio Venter- piden regulaciones legales de una técnica poderosa e impredecibles.

El equipo de Venter anunció en la revista Science la creación de la primera “célula sintética”. Su genoma está copiado de un genoma natural, el de la bacteria Mycoplasma mycoides, pero ha sido sintetizado por métodos químicos de la primera a la última letra. (Noticia en Sciencie, pdf en inglés).

La célula sintética es idéntica a su modelo natural, y por tanto no es útil en sí misma, sino como prueba de principio: la técnica funciona, sirve para generar células vivas a partir de una mera secuencia genética guardada en un ordenador, y a partir de ahora podrá usarse para crear otros organismos con genomas más inventivos.

Los principales objetivos de Venter son energéticos, como diseñar bacterias que produzcan combustible a partir de la energía solar y el CO2 atmosférico. Pero su trabajo agita el fondo de mares filosóficos muy hondos. ¿Es un texto -una secuencia genética- lo que define la frontera entre la materia viva y la inerte? Mucha gente, empezando por Aristóteles, cree que esa frontera es el élan vital, un impulso interior e inmaterial que anima a todo organismo.

Pero, si el élan vital puede sintetizarse en un tubo de ensayo, ¿no habría que cambiarle el nombre, al menos? Y si es un texto, no es muy largo: el genoma de la célula sintética mide un millón de bases, o letras de ADN. La Biblia tiene tres millones de letras.

Reacción tibia

“El hombre procede de Dios, pero no es Dios”, ha dicho Domenico Mogavero, jurista de la Conferencia Episcopal italiana, en el diario La Stampa. También dijo: “Es la naturaleza humana la que da dignidad al genoma humano, y no al contrario”. Su colega el arzobispo Bruno Forte declaraba al mismo tiempo su “admiración” por una manifestación tan elevada de la inteligencia humana. La reacción de la Iglesia ha sido tibia.

El presidente de los Estados Unidos, Barack Obama, encargó a la Comisión Presidencial para Asuntos de Bioética que analice las implicaciones de esta tecnología: tanto sus riesgos como sus beneficios potenciales sobre la medicina, el medio ambiente y la seguridad. La comisión deberá publicar en seis meses sus recomendaciones al Gobierno federal, en lo que puede conducir a la primera regulación legal de la creación de células sintéticas.

Arthur Caplan, de la Universidad de Pensilvania, que no sólo es uno de los bioéticos más respetados del mundo, sino también uno de los que mejor conoce estas investigaciones, opina que “el logro de Venter parece acabar con el argumento de que la vida requiere de una fuerza o poder especial. No dudó en clasificar el hallazgo como uno de los más importantes de la historia de la humanidad, y dijo que “echa por tierra una creencia fundamental acerca de la naturaleza de la vida”. Lo equiparó, en ese sentido, a los descubrimientos de Galileo, Corpérnico, Darwin o Einstein.

Caplan es uno de los bioéticos que llevan más de 10 años examinando las implicaciones de esta tecnología, junto a Mildred Cho, del centro de ética biomédica de la Universidad de Stanford, o a Daniel McGee, un teólogo del departamento de religión de la Universidad de Baylor.

Pero algunos colegas de Caplan, y también algunos científicos, han considerado exagerado el anuncio de Venter. Sus críticas se pueden resumir con una frase del biólogo molecular y premio Nobel David Baltimore: “Venter no ha creado vida, sólo la ha imitado”. El ingeniero biomédico James Collins, de la Universidad de Boston, coincidía con él en la revista Nature: “Los científicos no saben lo suficiente acerca de la biología como para crear vida”. Collins admite que el trabajo es un importante avance en la ingeniería de organismos, “pero no significa que fabriquemos nueva vida desde cero“.

El genoma sintético no es exactamente igual al de la bacteria natural. Los investigadores , por ejemplo, han eliminado 14 genes implicados en la patogenicidad del Mycoplasma mycoides, que es un agente infeccioso del ganado. Es una precaución por si el organismo sintético se escapa. También lleva unas marcas de agua que permiten distinguirlo de la versión natural.

‘Escribir genomas’

Pero nada de esto impide que la célula artificial sea indistinguible de un Mycoplasma mycoides por cualquier criterio (no genético), y por tanto las críticas de Baltimore y Collins son justas: Venter no ha creado “nueva vida desde cero”. Para eso tendríamos que saber escribir genomas, en lugar de copiar los que ya existen. Éste, en el fondo, se puede considerar el objetivo final de la genómica.

Y entrando ya de lleno en la sección de ciencia ficción, el trabajo de Venter sí permitiría transmitir especies entre planetas. La información genómica (aggactt…) se podría transmitir en forma de pulsos electromagnéticos, y usarse en el planeta receptor para fabricar el organismo vivo a la Venter. Sólo hay dos problemas: que conocemos a nadie en otro planeta, y que el precio del experimento -40 millones de dólares- resulta poco competitivo a escala galáctica.

Volviendo a la Tierra, la empresa de Venter, Synthetic Genomics, ha firmado un contrato con la petrolera Exxon para diseñar un alga (unicelular) que produzca combustible. Si el proyecto llega a término, Exxon habrá invertido 600 millones de dólares en él. Por el momento, ése es el precio del petróleo biológico.

Fuente: El País.

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Científicos en EE UU anuncian la creación de la primera vida artificial

Craig Venter diseña una primera versión de célula y presagia un futuro Sillicon Valley del diseño de organismos vivos

JAVIER SAMPEDRO – Madrid – 20/05/2010

La bacteria que acaba de salir de los laboratorios de Craig Venter es casi pura química: su genoma ha sido sintetizado en el tubo de ensayo de la primera a la última letra. La primera “célula sintética” se llama Mycoplasma mycoides JCVI-syn1.0, para distinguirla del Mycoplasma mycoides a secas, que es la bacteria natural en quien se inspira. El uno punto cero lleva el sello Venter: denota que la célula es sólo una primera versión y connota, o presagia, un futuro Sillicon Valley del diseño de organismos vivos.

La reconstrucción de formas biológicas a partir de su mera información genética –a partir de una secuencia de letras de ADN escritas en un papel, o almacenadas en una memoria– ya se había experimentado con virus, entre ellos el virus de la polio y el de la gripe española de 1918. Pero los virus no son entidades biológicas autónomas. Para reproducirse usan la maquinaria de la célula a la que infectan. Aunque un virus puede tener sólo tres genes, esa maquinaria celular requiere cientos de ellos.

Es difícil predecir el alcance de una tecnología como esta. Entre los proyectos de Venter está diseñar un alga -unicelular, como la mayoría de las algas naturales- que fije el CO2 atmosférico y lo convierta en hidrocarburos, utilizando la energía de la luz solar para ello. Otros proyectos persiguen acelerar la producción de vacunas y mejorar los métodos de producción de ciertos ingredientes alimentarios, y de otros compuestos químicos complejos. También diseñar microorganismos que limpien las aguas contaminadas.

Pero estos fines empresariales tan bien definidos conviven, de forma paradójica, con cuestiones de profundidad. ¿Cuál es el genoma mínimo para sostener la vida? ¿Hay un conjunto de secuencias genéticas (un texto, literalmente) que define la frontera entre lo vivo y lo inerte? ¿Es esto una forma rampante de reduccionismo que pueda afectar a nuestra concepción de la vida humana?

“Este es un paso importante tanto científica como filosóficamente”, ha admitido hoy el propio Venter. “Ciertamente ha cambiado mis opiniones sobre la definición de vida y sobre cómo la vida funciona”. El trabajo también plantea otras cuestiones menos profundas, pero apenas menos relevantes, sobre seguridad pública, bioterrorismo y propiedad intelectual.

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