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Abril 2009

El Universo inteligente

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El Universo inteligente

Fijaos en que nos movemos en nuestro ambiente diario sin entender casi nada acerca del mundo. Dedicamos poco tiempo a pensar en el mecanismo que genera la luz solar que hace posible la vida, en la gravedad que nos ata a la Tierra y que de otra forma nos lanzaría al espacio, o en los átomos de los que estamos constituidos y de cuya estabilidad dependemos de manera fundamental. Dedicamos poco tiempo a preguntarnos por qué la naturaleza es de la forma que es, de donde surgió el Cosmos, o si siempre estuvo, si el tiempo correrá en sentido contrario algún día. En nuestra sociedad algunos se sienten incómodos con cuestiones de este tipo porque nos muestran vívidamente las limitaciones del conocimiento humano. Pero gran parte de la ciencia ha estado guiada por estas preguntas filosóficas. Todos gozamos con el aspecto de las estrellas, de la naturaleza, pero ¿nos preguntamos por qué, de dónde, hacia dónde? Porque obviamente este Universo en marcha va hacia alguna parte, tiene un sentido, un porqué, y un cómo, que si lo encontramos acaso nos desvele quienes somos.



Relatividad y mecánica cuántica

Los científicos actuales describen el universo a través de dos teorías parciales fundamentales: la teoría de la relatividad general y la mecánica cuántica. Constituyen el gran logro intelectual de la primera mitad de este siglo. La teoría de la relatividad describe la gravedad y la estructura a gran escala del universo. La mecánica cuántica el mundo de lo diminuto. Y aún la teoría del caos es la descripción de fenómenos dinámicos de la Naturaleza que se describe con ecuaciones no lineales de difícil o inexistente solución, al menos algebraica. Si se admite entonces, dado que es lo que buscan los científicos, que el universo está regido por leyes bien definidas, ¿por qué hablar y creer que la vida y el universo están por mera casualidad, que no hay una inteligencia subyacente al propio universo? Este es uno de los errores fundamentales que a veces ha cerrado nuestra capacidad de comprensión. ¿Cómo le podríamos negar al Universo- con su perfección- que tiene sentido?

Si queremos comprender todos esos maravillosos juegos que suponemos al azar vamos a recorrer la historia del Cosmos, al menos tal como lo vemos según nuestras teorías, extrayendo lecciones de la relatividad general, de la mecánica cuántica, esta perspectiva se hace verdaderamente vertiginosa. Según la teoría del Big Bang todo empezó hace 15 mil millones de años (hay que atender a las dataciones pues cuando argumentábamos que el Universo tenía 6.00o millones de años era porque no teníamos observatorios más potentes para datar las estrellas más viejas), este Big Bang originó, en su primera fase conocida como inflacionaria, el volumen del Universo. Un segundo después del Big Bang el Universo era una sopa espesa de protones, neutrones, electrones y fotones, a 10 millones de grados. Un cuarto de hora más tarde, el 25% de los nucleones (doblete protón-neutrón) se habían transformado en núcleos de helio por intensas reacciones termonucleares. Si el Universo no hubiera conocido esta fase de expansión, de una intensidad inimaginable, el Cosmos se había retraído, arrugado y hundido sobre si mismo.

Es curioso como se trivializan y banalizan los estudios de científicos cuando hay prejuicios o intereses. El big bang no es una explosión, la teoría sencillamente describe una evolución desde hoy hacia atrás, hasta un punto de mínimo espacio y materia y máxima energía, momento en el que fallan todas las leyes conocidas (relatividad, mecánica cuántica) a partir del cual no podemos decir qué sucedió. Puede parecer una explosión, pero muy controlada y muy ajustada en sus parámetros. Las leyes de  la física contienen muchas cantidades fundamentales, como la magnitud de la carga eléctrica del electrón, y la relación entre masas protón y electrón. El hecho notable es que los valores de esas cantidades parecen haber sido ajustadas sutilmente para hacer posible la vida. Por ejemplo, si la carga eléctrica del electrón hubiera sido sólo ligeramente diferente, las estrellas habrían sido incapaces de quemar hidrógeno y helio. Si las masas del protón más el electrón fueran ligeramente superiores al neutrón, y no algo menos como sucede, el efecto resultaría devastador: el átomo de hidrógeno sería inestable. El Sol no existiría. La estructura general de muchos de los sistemas que observamos en la naturaleza está determinada por un número relativamente pequeño de lo que llamamos constantes universales. Astrónomos y físicos cuánticos han expresado reiteradamente su asombro ante este hecho.

Lo que sabemos y lo que no sabemos del Universo

Si seguimos con las actuales teorías, nos encontramos trescientos mil años más tarde del momento clave. Una eternidad más tarde, los electrones menos salvajes pudieron empezar a ser capturados por los núcleos, formándose los primeros átomos de hidrógeno y helio. Después de un larguísimo letargo  que se extendió a lo largo de 100 millones de años en los que nada sucedió, pero durante los cuales el Universo se fue enfriando, esos átomos fueron agrupándose en esferas, las estrellas, produciéndose calor y elementos químicos. Hay tantas preguntas sin responder: ¿Se formaron las estrellas individualmente para reunirse más tarde en galaxias? No existe ni certidumbre observacional ni teórica. Sabemos, eso sí, que el Universo se despereza y que aparece el carbono, pero también el oxígeno y el silicio, componentes principales de la Tierra.

Tras su formación las estrellas arrastran en su movimiento jirones de materia que al condensarse a su vez forman los planetas. Volvamos ahora la vista hacia el único sistema planetario que conocemos actualmente, el nuestro. Consta de un astro masivo, el Sol. Una decena de planetas son grandes, pero además hay millares de planetas muy pequeños y, más lejos, millones de cometas extendidos en una inmensa nube, junto a granos de polvo y gas. Este conjunto que la luz atraviesa en unas 10 horas y que está regido por la gravitación, flota en el espacio. Más lejos, mucho más lejos, a años-luz brillan las estrellas.

En cuanto a su historia, calculamos, hasta donde nuestras teorías nos dejan, que se formó  hace 4.500 millones de años, cuando el Universo era ya viejo. La Tierra es un globo fundido por la energía gravitatoria pero poco masivo al que se le escapó el hidrógeno y el helio y le quedaron rocas y metales. Hace 3.800 MM de años las primeras balsas de granito se pusieron  a flotar sobre su superficie. Los elementos en fusión se desgasificaron, de forma parecida a los volcanes: perdieron metano, gas carbónico, nitrógeno, vapor de agua: los ingredientes de la primitiva atmósfera. Después al descender aún más su temperatura el vapor de agua se condensó y una lluvia se abatió actuando como lejía, arrastró el gas carbónico y lo depositó en forma de caliza en los fondos oceánicos.

El misterio de la vida

¿Pero cómo apareció la vida en la Tierra? Todavía es un enigma. Pero es un hecho que rocas de 3500 millones de años contienen moléculas orgánicas fósiles, lo que sugiere la rápida aparición de actividad biótica. Hubo que esperar 1000 millones de años para que se inventase la fotosíntesis. Potente y maravillosa invención: un proceso por el cual las plantas verdes, las algas y algunas bacterias, captan la energía luminosa y la utilizan para efectuar la síntesis de sus compuestos orgánicos. Así se acepta mayoritariamente que comenzó la producción masiva de oxígeno que modificaría la atmósfera de nuestro planeta en un sentido favorable para los seres vivos, creando la capa de ozono que nos protege.

A esta etapa capital siguió, hace unos 1400 millones de años, la aparición de células eucariotas. Estas células, mil veces más voluminosas que las bacterias existentes, son ya verdaderas fábricas complejas que disponen de talleres especializados: un núcleo para el ADN, mitocondrias para la respiración, cloropastos para la fotosíntesis, aparatos de Golgi para la excreción, ribosomas para la síntesis de proteínas  e incluso flagelos para desplazarse. Y es que aun los animales simples pueden parecerlo en su forma externa, pero en su química interna son complejos.

Es explicable que los biólogos del siglo XIX y de principios del XX no hayan apreciado la extrema complejidad química de los sistemas vivientes. Sin violentar demasiado las pruebas disponibles, pudo pensarse en el origen de la vida como en los procesos de formación de minerales. Con el desarrollo de la microbiología en la segunda mitad del siglo XX se vio con avasalladora claridad que la verdad es precisamente lo contrario. Los sistemas bioquímicos son extremadamente complejos, a tal grado que la posibilidad de que se formen al azar las moléculas orgánicas simples es pequeñísima. Este concepto de generación espontánea había persistido desde Aristóteles a mediados del siglo XIX, por supuesto nadie había pensado seriamente que los animales se originaron de este modo, se aceptaba que un ternero sale de una vaca, pero un gusano...¿Quién sabe?

Innumerables habían sido los experimentos para demostrar el surgimiento espontáneo, pero ya desde 1688 el médico italiano Francesco Redi había demostrado que las cresas no se forman en la carne si las moscas no la tocan; así se hizo evidente que toda vida procede de la vida. Tal fue la doctrina que Pasteur expuso hace más de un siglo ante la Academia Francesa de Ciencias.

¿Casualidad o causalidad?

Pese a todo y merced a un notable despliegue de gimnasia mental los biólogos seguían creyendo alegremente que la vida empezó en la Tierra por medio de procesos espontáneos. La idea  de la vida espontánea también  se remonta a experimentos sobre el caldo primordial que cautivó la imaginación del público, que realizaron Stanley Miller y Harold Urey en 1952, mezclando en un laboratorio H20, Nh4, ch4, co2, CnH( supuesta atmósfera de la Tierra inicial) y luz ultravioleta como energía. Se obtuvieron aminoácidos y bases nitrogenadas, los constituyentes esenciales de las proteínas. El principal problema es que en el laboratorio se recogen enfriando rápidamente los líquidos en un serpentín pues la propia descarga vuelve a destruirlos: ¿en la Tierra de hace 3500 millones de años había esa posibilidad de que se formaran pero no se destruyeran? Pero aún suponiendo que así fuera y que los aminoácidos puedan ser producidos por medios naturales, este experimento dista mucho de demostrar que la vida puede haber evolucionado de esa manera. Nadie ha demostrado que la correcta disposición de los aminoácidos para una proteína pueda producirse por ese método, ni mucho menos el ADN. No se ha encontrado ninguna prueba que explique ese enorme salto, ni se encontrará según mi opinión. ¿Cómo puedo ser tan contundente? Pues porque si así fuese el experimento  ya se hubiera realizado y sería famoso. Su coste, mínimo comparado con el de enviar un astronauta a la Luna. Sería tan espectacular que la clonación sería un juego de niños.

Además la probabilidad matemática de que la vida haya aparecido de forma espontánea es tan pequeña que resulta difícil captarla si no la comparamos con algo que nos resulte familiar. Por ejemplo, que una proteína evolucione al azar, o sea que los átomos, los aminoácidos, se dispongan en el orden adecuado, es lo mismo que la probabilidad de sacar 50.000 seises seguidos en los dados. Creo que el azar queda descartado, es una solución fácil para aquellos que tengan pereza mental de seguir buscando el origen de la vida. Y estamos hablando de proteínas. ¿Cómo pudo surgir una estructura tan altamente organizada como un humano, un ratón o inclusive una flor? Nadie puede negar que se necesita información para una flor, ¿pero cuánta? Precisamente muchísima, tanta que escapa a una experiencia normal. Las instrucciones genéticas (genoma) pueden ser concebidas como un mensaje de cierta longitud que especifica una forma de vida. Es el programa que controla la conducta de las células. Todo aquel que haya ideado un programa de ordenador estará de acuerdo que escribir subrutinas es la parte menos importante. Lo más difícil es la lógica del programa principal. En el terreno de la biología, las enzimas son solamente subrutinas. El programa sigue siendo una parte menos probable. En el desarrollo de la vida el programa principal lo describe la teoría darwiniana de la evolución.

En 1859, Darwin publicó El origen de las especies, libro en el que incluía un compendio de detalles empíricos, algunos sacados de otros autores y otros propios de su viaje a bordo del Beagle, que presentaban una demostración de la selección natural y la evolución de las especies. Bien, probaban cierta evolución, no toda la evolución que tenemos en mente: células eucariotas prosperando en los océanos durante cerca de mil millones de años, los primeros seres pluricelulares, que reinaron durante 120 MM de años, luego la explosión precámbrica. Hace 550 MM fueron colonizados los continentes por formas vivientes de extravagante diversidad, tanto que haría palidecer de envidia a los mejores escenógrafos de ciencia ficción. Por citar sólo las formas animales encontramos: esponjas, gusanos, anémonas, insectos, estrellas de mar, pulpos, peces, reptiles, pájaros, mamíferos: carnívoros, insectívoros, rumiantes, marsupiales, primates. Y los antropoides. Asombroso crecimiento que no ha necesitado más que una décima parte de la edad de la Tierra para producirse y desarrollarse, y para que apareciese el Homo sapiens, el inventor de la marcha erguida. ¿Qué ha ocurrido para que la teoría de Darwin sobre la evolución mediante la selección natural se haya afirmado como una superstición? ¿Dónde están las pruebas experimentales?

Los postdarwinistas explican los cambios evolutivos debido a los errores aleatorios de la copia de la información genética, mutaciones puntuales de genes que acumuladas darían lugar a la evolución, pues la selección natural escogería solo las mutaciones que fueran mejoras para la adaptación del ser vivo. El primer problema es que la copia del ADN es extraordinariamente precisa, no proporciona un gran número de mutaciones naturales para que pueda actuar la selección natural, tiene un ritmo tan lento que no cuadra con  la rapidez de la aparición de las especies en la Tierra. Además, parece mucho más probable que los errores resulten perjudiciales y no beneficiosos, y al rechazar las numerosas variaciones dañinas y preservar las escasas de índole beneficiosa, todavía es necesario un espacio de tiempo mayor para que se dé  la evolución que observamos.

¿Qué es la evolución?

El primer interés ha sido demostrar que los restos fósiles confirman la teoría de Darwin. Sin embargo la realidad es muy otra, como reconoció el propio Darwin: existe una imperfección del registro fósil.  Faltan los cambios cruciales en los registros fósiles, por ejemplo la gran transición evolutiva desde los reptiles a los mamíferos. Esas grandes transiciones se han buscado en los casos con gran abundancia de fósiles, los mejores son algunos invertebrados como los insectos y los seres que viven en el mar pues se fosilizan con más probabilidad que en la tierra. Se han identificado más de 10.000 especies fósiles de insectos, más de 30.000 especies de arañas y números similares de especies marinas. Y sin embargo las pruebas a favor de los cambios progresivos que produzcan grandes transiciones evolutivas son muy escasas. Todavía falta por encontrar la supuesta transición entre insectos sin alas  y alados, al igual que la transición entre los dos tipos principales de insectos alados (libélulas y escarabajos, hormigas). De hecho la situación es todo lo contrario a lo que  predice la teoría. Desde luego que se perciben pequeñas variaciones pero no se acumulan gradualmente hasta producir mayores.

Por eso la cuestión se zanja diciendo que las grandes transiciones tendrían que haberse efectuado a saltos, tan rápido que el registro fósil no pudiera reflejarlo, cosa difícil de compaginar con los cambios que observamos. Son cambios bruscos seguidos de periodos de estabilidad.  Una solución fácil, pero ¿cuál es el motor que provoca esos saltos?

Las grandes preguntas

Hay científicos como Fred Hoyle que aventuraron en su momento hipótesis acerca de vida en el espacio exterior que llegaría con los impactos de los meteoritos y de los cometas en forma de bacterias, y provocaría esa rápida evolución. Pero eso sólo traslada el problema de la vida al espacio exterior, no responde al porqué. Volvamos a ser ingenuos: la evolución de los coches y de su diseño no es fruto de los errores de las cadenas de montaje sino que es debida al diseño inteligente de ingenieros: el airbag no apareció de golpe un día en un coche de casualidad por  un error del robot que acopla las piezas del coche, sino que, pensando en la seguridad, hubo ingenieros que diseñaron un sistema que protegiera a los pasajeros. ¿Y la evolución de la Tierra? No estoy tratando de negar la evolución, la evolución podría ser un método, pero inteligente, no al azar.

¿Por qué se afirma el azar, la falta de Inteligencia en el Universo? En épocas precopernicanas se creía erróneamente que la Tierra era el centro geométrico y físico del Universo. Aunque es muy cierto que el haber escapado de las astronomía oscurantista del mundo medieval es una buena razón para congratularnos, debemos no prodigar demasiado las felicitaciones hacia nuestra época, ya que hoy en día se están cometiendo casi los mismos errores precopernicanos en las fronteras de la astronomía, de la química y de la biología. Esto está ocurriendo a pesar de muchísimas pruebas en su contra, a pesar de la enseñanza libre generalizada, de las bibliotecas públicas gratuitas, de una plétora de universidades y escuelas de enseñanza superior. Una vez más predominan más los prejuicios que la ciencia. Quizá suponer una inteligencia da trascendencia a la existencia del ser humano y del propio universo, y por tanto obligaciones morales ante la vida, ante los demás, ante la historia.

Pero si volvemos a ser sencillos ante la vida, existen tantas coincidencias para que estemos aquí, no solo nosotros, sino la vida, que debe haber alguna explicación para ellas. ¿Cómo le podríamos negar al universo, con su perfección, que también tenga un sentido? Aunque queden de camino hacia las estrellas muchas preguntas, las respuestas están en las leyes inteligentes del Universo. Sí, el Universo es Inteligente porque nos sonríe cuando le escudriñamos sinceramente, sin prejuicios, señalando que en sus leyes está la clave del Misterio, de quiénes somos. El Universo es tan Inteligente que oculta maravillosamente bien su trama vital para obligar a los investigadores a un esfuerzo titánico de tal magnitud que la inmensa mayoría prefiere cómodamente sentenciar: “El Universo funciona por casualidad”.

Sara Ortiz Rous

Para saber más:

El Universo Inteligente, de Fred Hoyle
La trama de la vida, de Fritjof Capra
Ciencias de la Tierra, de Tarbuck-Lutgens
La vida en el Universo, de Jean Heidman
¿Qué es la vida?, de E. Schrodinger

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