viajerosdelaciencia3

1Proyecto Nautilus - Centro Cultural Rector Ricardo Rojas - Universidad de Buenos Aires / Nautilus 9 - Otoo 2006

Viajeros de la ciencia

revista para que los chicos piensen la ciencia

ISSN 1669-2802 / versin en blanco y negro para imprimir / Otoo de 2006

2 Proyecto Nautilus - Centro Cultural Rector Ricardo Rojas - Universidad de Buenos Aires / Nautilus 9 - Otoo 2006 3Proyecto Nautilus - Centro Cultural Rector Ricardo Rojas - Universidad de Buenos Aires / Nautilus 9 - Otoo 2006

Universidad de Buenos AiresSecretara de Extensin Universitaria y Bienestar EstudiantilCentro Cultural Ricardo RojasVICERRECTORAnbal Franco

DIRECTOR DDE SALUD Y ASISTENCIA SOCIALA/C SEUBELuis Schkolnik

PROYECTO NAUTILUSEduardo WolovelskyPablo BolaosColaboradoresAlberto OnnaGustavo Lema

Revista Nautilus, viajeros de la ciencia

DIRECTOREduardo Wolovelsky

CONSEJO CONSULTIVOGabriel BilmesAlejandro CerlettiAndrea CostaGraciela DomenechClaudia FridmanAlicia MassariniDiego Hurtado de Mendoza

ILUSTRACIONES y DISEOPablo Bolaos

VERSIN en PORTUGUSAdriana Esther SuarezPatricia Rota

COLABORA en este nmeroMariano Ferro (ilustraciones Proyecto Manhattan)

Se permite la libre reproduccin de la revista en su totalidad o de los artculos particulares citando la fuente.


Nautilus: Gnero de molusco marino perteneciente a la familia de los nautiloideos que hace 450 millones de aos caracterizaron la fauna de los mares. Debido a esto se lo considera un fsil viviente que habita actualmente en las aguas de los ocanos ndico y Pacfico.

Del encuentro entre el fabuloso sub,arino imaginado por Julio Verne y el extrao molusco de delicado caparazn ha surgido este nuevo Nautilus, revista nave para viajar por las agitadas aguas del conocimiento. ste es su diario de viaje.

Exploradores del conocimiento

Claude BernardImgenes de la ciencia

Los dibujos anatmicos de Leonardo Da VinciProyecto ManhattanPeriscopio

Mbius

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Revista Nautilus. Av. Corrientes 2038, 3er. piso

(C1045AAP) Capital Federalpor correo electrnico:

[email protected] a nuestra pgina web:www.proyectonautilus.com.ar


CLAUDE BERNARD

Exploradores del conocimiento


Parado all, al costado de la mesada, se destacaba por su particular aspecto. Era imposible, para cualquiera que entrase en aquel cuarto, no detener la mirada sobre ese hombre que pareca ser el maestro de quienes lo acompaaban. Vesta un particular delantal, una extensa pechera anudada a la espalda, que nos habra hecho pensar en un cocinero trabajando para satisfacer el gusto de sus comensales o tal vez, en un carnicero esperando la llegada de sus exigentes clientes reclamando los mejores cortes de las selectas reses que deban colgar en su amplio refrigerador. Alguna vez, cuando era un joven pueblerino, quiso ser escritor, pero las crticas que recibi por su primer trabajo lo alejaron de ese camino: Saint Martn Girardin, profesor en Pars, le sugiri que no se dedique a la literatura como forma de ganarse vida. Sin embargo el mundo de las letras no lo abandon. Dos dcadas ms tarde, en 1865, public uno de los ms importantes libros de medicina para su poca y la nuestra, porque muchos de los problemas que all se tratan son cuestiones y asuntos que aun hoy nos inquietan.


EL EXPERIMENTADOR

Claude Bernard, luego de su frustrado intento como escritor, ingres en la Escuela de Medicina de Pars. Hay quienes tienen la suerte de encontrarse en su niez o en su juventud con algn gran maestro que es capaz de mostrar los grandes logros del conocimiento humano y de abrir nuevos caminos para construir el futuro imaginado que, tal vez, en algn momento se convierta en un presente cierto. A Claude Bernard esta particular fortuna lo alcanz a travs de la figura de Franois Magendie quien estaba preocupado por entender, con la finalidad de tratar las enfermedades que aquejan a los hombres, algunos aspectos fundamentales del funcionamiento del cuerpo humano.

Muchos aos despus, aunque sus das como alumno de Magendie slo eran un difuso recuerdo en su memoria, aun lata con intensidad, como herencia de sus tiempos de estudiante, la relacin entre la investigacin en el laboratorio y la posibilidad de tratar los dolores y las dolencias de los seres humanos.

En su escrito ms famoso, Introduccin al estudio de la medicina experimental escribi:

Conservar la salud y curar las

enfermedades es el problema que la

medicina se ha planteado desde su origen

y cuya solucin cientfica aun persigue.


Claude Bernard comprendi que para entender las enfermedades humanas, haba que saber ms sobre las funciones de las diferentes partes del cuerpo y que para lograrlo no era suficiente, cmo se haba hecho en el pasado, observar e indagar con cuidado sobre los sntomas y los dolores de los enfermos. Era necesario, adems, entrar en el interior y estudiar all los mecanismos que mantienen la vida humana en movimiento. Por ello Claude Bernard defendi la experimentacin con animales:

por su parecido, algunos de ellos nos pueden

ensear y dar grandes conocimientos sobre el

funcionamiento de nuestros cuerpos.

Penetrar en el medio interior de los animales puede resultar una tarea penosa, sin embargo parece ser necesaria si lo que nos preocupa son los dolores y los sufrimientos de los seres humanos. Claude Bernard, con la emocin del mdico que desea ver restablecido al paciente que trata, lo expres a travs del trazo firme de su pluma:

Es pues, absolutamente preciso, despus

de haber disecado en el cadver, disecar

en el vivo, para poner al descubierto y ver

funcionar las partes interiores u ocultas del

organismo. A esta especie de operaciones se

le da el nombre de vivisecciones y sin este

medio de investigacin no hay fisiologa ni

medicina cientfica posible.


Pero dado que el convencimiento de unos es la duda de otros, Claude Bernard tuvo que defender el uso experimental de ciertos animales. El debate fue intenso y apasionado porque numerosas personas, con buenas razones, se oponan a este tipo de experimentacin aunque algunos logros de los mdicos del pasado mostraban lo difcil que era conocer el funcionamiento del cuerpo humano si no se penetraba en el interior del cuerpo de los animales.

MONOS Y CERDOS

Hace ms de mil quinientos aos, en el siglo dos de nuestra era, vivi Claudio Galeno quien fue, probablemente, el mdico ms importante de su poca. Estudi en Alejandra, una ciudad al norte de Egipto que deba parte de su fama a su Museo y parte a su gran Biblioteca. Fue en el Museo donde hombres como Herfilo y Erasitrato, mucho tiempo antes que Galeno, disecaron animales y practicaron la viviseccin para observar directamente, estando el animal aun con vida, la disposicin y el funcionamiento de sus rganos. Tal vez inspirado por el trabajo de quienes lo precedieron, Galeno realiz, frente a grandes personalidades del Imperio Romano, vivisecciones en perros, monos y cerdos y es casi seguro que sus espectadores no pudieron escapar de la impresin que probablemente buscaba como ocurri un da, cuando enmudeci a uno de sus cerdos al cortarle un nervio en la zona del cuello.


Cuando Galeno muri, en el ao 201, se extingui tambin esa forma de conocer el funcionamiento del cuerpo humano a travs del cuerpo de los animales, hasta que William Harvey, muchos siglos despus, reanim la idea con la que pudo comprender la circulacin de la sangre en los seres humanos.

PECES, SAPOS Y SERPIENTES

Solemos pensar que un libro importante debe ser voluminoso, que su grosor debe impresionarnos como un anticipo de la sabidura que all est encerrada. Uno de los mejores ejemplos de que el tamao tiene poca importancia a la hora de reconocer el valor de un libro se debe a la pequea obra de William Harvey , mdico del rey Carlos I de Inglaterra, quien en 1628 public un tratado de apenas unas setenta y dos pginas en el que describe la circulacin sangunea en el hombre y otros vertebrados. En ese breve volumen, al que le dio el extenso ttulo de Estudio anatmico del movimiento del corazn y de la sangre de los animales, Harvey relat con precisin los experimentos que hizo sobre peces, sapos y serpientes con el fin de estudiar el movimiento de la sangre y las funciones del corazn, el cual no es otra cosa que una bomba que impulsa la sangre permitiendo su movimiento a travs de un circuito de arterias y venas


En serpientes y algunos peces vivos, ligando las venas

un poco por encima del corazn, se ver como se vaca

rpidamente el espacio comprendido entre la ligadura y el

corazn de modo que hay que admitir que la sangre circula.

Los experimentos con animales que Harvey describe en su libro nos muestran a los seres vivos incluido el hombre como si fuesen mquinas. Sin duda esta fue una idea importante para el desarrollo de la medicina moderna. Sin embargo el ser humano parece tener libertad de eleccin para decidir entre el bien y el mal a la vez que manifiesta de manera clara la certeza de ser consciente del dolor, el sufrimiento y la muerte. Estamos seguros de que ninguna de estas cosas les ocurre a los ingenios creados por el hombre, sean computadoras o cualquier otro artefacto. Por su parte los animales se comportan como si ese mundo de sensaciones tan claras e intensas que marcan la existencia de las personas les fuese ajeno. Adems parecen quedar fuera de ese universo de leyes morales donde se debe decidir acerca de lo que se cree est bien y de lo que se supone est mal.


PREGUNTAS...

Curar las enfermedades nos obliga a entender como funciona el cuerpo humano, pero no es posible experimentar con hombres y mujeres como si fuesen objetos de laboratorio. Por ello los mdicos y los bilogos experimentaron, y aun lo hacen, con diferentes animales, pero qu derecho tienen los humanos de hacerlo? Para Claude Bernard este era un interrogante que tena una respuesta clara porque estaba convencido de que el avance y el desarrollo de la fisiologa el estudio del funcionamiento de los seres vivos requera de la viviseccin. Adems tena la certeza de que la naturaleza de los animales y la del hombre es diferente incluso con formas que como el chimpanc nos resultan muy semejantes y por lo tanto los humanos pueden alimentare de ellos y usarlos, razonablemente, para otros propsitos.

Claude Bernard vivi en el siglo XIX, escribi su libro en la misma poca en la que Charles Darwin expresaba en su obra El origen de las especies sus ideas sobre la evolucin de las formas vivas. Hoy las principales ideas de Darwin siguen siendo valiosas para entender la historia y el origen comn de los seres vivos en la Tierra. De la misma forma hay, por lo menos, dos preguntas en el libro de Claude Bernard cuyo valor no ha podido siquiera ser araado por el paso del tiempo.

Hay derecho para hacer experiencias y vivisecciones en los animales? Hay derecho para practicar experiencias y vivisecciones en el hombre?

Ha pasado casi un siglo y medio desde que Claude Bernard publicara sus particulares respuestas a estos interrogantes, es posible que sus consideraciones sigan teniendo valor en nuestro mundo actual, pero tambin podra ocurrir que no sea as. Este es la cuestin que a nosotros nos toca resolver.

William Harvey


Leonardo Da Vinci

Imgenes de la cienciaLos dibujos anatmicos de


Al hacer la anatoma del ojo, para poder ver bien el interior sin derramar el humor acuoso, tenemos que colocar todo el ojo en clara de huevo y cocerlo hasta que se solidifique, para luego cortar el huevo y el ojo transversalmente, de suerte que no se desparrame nada de la parte seccionada.

Aunque el ingenio humano pueda lograr infinidad de inventos, nunca idear ninguno mejor, ms sencillo y directo que los que hace la naturaleza, ya que en sus inventos no falta nada y nada es superfluo.

Donde hay vida hay calor, y donde hay calor hay movimiento de los humores acuosos.

Lo que mueve el agua a travs de los manantiales en contra del curso natural de su gravedad es como lo que mueve los humores de los cuerpos animados.


Proyecto ManhattanPudo ser una maana como cualquier otra, si es que las maanas pueden repetirse

en una imperceptible rutina cuando el mundo est en guerra. Una guerra que haba cambiado a pases y pueblos y que ahora, despus de cinco aos, pareca estar llegando a su fin. Alemania, se haba rendido y aunque en el Pacfico los ejrcitos de los Estados Unidos y del Japn Imperial seguan combatiendo, la guerra pareca decidida. Japn, doblegado militarmente, pronto tendra que capitular.

Pudo ser una maana como cualquier otra de un pas en guerra, pero era la maana del seis de agosto de 1945. Cuando las agujas de los relojes marcaron, en caractertico ngulo, la proximidad de las ocho horas y quince minutos, las compuertas del avin B29 se abrieron. Pocos segundos despus la primera bomba atmica arrojada contra una poblacin cay sobre Hiroshima.


Tres das ms tarde los habitantes de Nagasaki sufrieron la misma trgica suerte.

La produccin de las primeras bombas atmicas fue posible por la intervencin de fsicos, matemticos e ingenieros y oblig a la construccin de una pequea ciudad en medio del desierto de Nuevo Mxico en los Estados Unidos.

Cmo podemos entender que gran parte de los ms grandes cientficos y tcnicos de la poca, algunos de ellos reconocidos pacifistas, hayan decidido trabajar y utilizar su conocimiento para la construccin de un arma que poda matar cientos de miles de personas en pocos segundos?

Acaso, el conocimiento cientfico no deba ayudarnos a mejorar la vida humana?


Un mundo en guerra

Corre el ao 1933 y el nazismo ya no es una amenaza, es una realidad que ensombrece el panorama poltico europeo. En Alemania, pas marcado por la falta de trabajo y la humillacin por la derrota en la primera guerra mundial, Adolf Hitler es nombrado canciller, mximo cargo del poder poltico en el Reich. Hitler goza de apoyo popular porque parece haber restituido el orden, el trabajo y el orgullo en Alemania, pero con los nazis en el poder se inicia una poca de persecuciones, leyes racistas, campos de concentracin y campos de exterminio.

Mientras muchos ciudadanos alemanes eligen para sus mejores esperanzas el peor de los caminos, otros deben exiliarse: cientficos, artistas, militantes polticos, muchos de origen judo, deben abandonar su pas de origen hacia Inglaterra, Holanda, Suecia o incluso alejarse del continente europeo hacia Amrica: Max Born, Albert Einstien, Sigmund Freud, Thomas Mann, Bertolt Brecht, Arturo Toscanini, Bruno Walter, Marc Chagall, Enrico Fermi y Leo Szilard, se cuentan entre ellos.


Es justamente Szilard quien comprende el principio de reaccin en cadena y la posibilidad de que esto desemboque en la construccin de un arma de un poder destructivo absoluto por parte de la Alemania nazi.

El desarrollo de la fsica atmica avanza al igual que el poder poltico militar del rgimen de Hitler. Otto Hahn y Fritz Strassman desarrollan en esa misma Alemania de la cual muchos debieron exiliarse, una serie de trabajos que llevan a Lise Meitner, refugiada en Suecia por su origen judo, y a Otto Frisch a proponer que los tomos pueden partirse y liberar de esta forma importantes cantidades de energa. Poco despus, al filo del inicio de la Segunda Guerra Mundial en septiembre de 1939, Frederic Joliot en Francia demuestra la posibilidad de que la divisin de un tomo de uranio provoque un hecho similar, debido a la liberacin de partculas conocidas como neutrones, en otros tomos del mismo elemento iniciando una reaccin en cadena. La idea que Szilard haba tenido aos atrs comenzaba a dejar de ser slo una imagen garabateada en papel para convertirse en un hecho que abra las puertas para la construccin de una bomba atmica.


La carta

Preocupado por la posibilidad de que el poder nazi pudiese desarrollar este nuevo tipo de armamento, que tendra un poder inimaginable de destruccin, Leo Szilard visita a su viejo amigo Albert Einstein para que firme una carta en la cual se le advierte al presidente de los Estados Unidos, Franklin Roosvelt, sobre las posibilidades que tena Alemania de desarrollar un arma de un poder jams visto hasta ese momento.

Seor:Hace poco ha llegado a mi conocimiento la versin manuscrita de algunos trabajos de Enrico Fermi y Leo Szilard que dan esperanzas de que el elemento uranio pueda ser convertido en una nueva e importante fuente de energa en un futuro inmediato. Algunos aspectos de la situacin actual parecen obligar a la Administracin a una gran vigilancia y, si es necesario, a una rpida accin. Considero, por lo tanto, que mi deber es llamarle la atencin sobre los siguientes hechos y recomendaciones.En el transcurso de los cuatro ltimos meses, la obra de Joliot en Francia, y Fermi y Szilard en Estados unidos han demostrado la posibilidad -muy viable- de producir reacciones nucleares en cadena en una gran masa de uranio. Con ellas se generaran grandes cantidades de energa y de nuevos elementos radiactivos. Parece seguro que todo ello puede conseguirse en un futuro inmediatoEste nuevo fenmeno permitira la construccin de bombas. Y es concebible aunque no tan seguro que podran construirse bombas extremadamente poderosas de un nuevo tipo. Una sola de estas bombas, transportada por barco o lanzada en un puerto, podra destruir todo el puerto y una gran parte de sus alrededores. Puede ocurrir, sin embargo, que estas bombas sean demasiado pesadas para poderlas transportar por aire.


La carta fue entregada por Alexander Sachs, un banquero amigo de Einstein, al presidente Roosvelt quien agradeci la valiosa informacin y le hizo saber acerca de la creacin de un comit consultivo para tratar el tema del uranio. Haca poco ms de un mes, con la invasin de Polonia por el ejrcito alemn, que el mundo estaba en guerra.


Tiempo despus, en 1941, el presidente Roosvelt otorg su acuerdo para la constitucin de lo que se conoci como proyecto Manhattan, una empresa cientfica, tecnolgica y militar cuyo objetivo era la construccin de una bomba atmica y que reuni a muchos de los ms grandes cientficos e ingenieros de la poca.

Mientras los investigadores intentaban resolver los enormes y difciles problemas que el desarrollo de la bomba les planteaba, en Europa se sucedan dramticas batallas y, casi en silencio, millones de personas moran en los campos de exterminio.

En 1944 las tropas de los Estados Unidos llegaron a suelo francs en Normanda. Al ejrcito lo acompaaba un grupo particular de cientficos que tenan la misin de decidir si los nazis haban avanzado de manera significativa en la construccin de la bomba.

Leo Szilard Robert Oppenheimer


Los nazis no tienen la bomba, no tendremos que usar la nuestraexclam Samuel Goudsmit, quien encabezaba aquel grupo particular de investigadores

Est usted equivocado, no conoce al general Groves. Si tiene el arma, la usar. Clara y precisa reson la respuesta de un oficial en los odos de Goudsmit.

Gral. Leslie Groves


La explosin

Descartada la posibilidad de que la Alemania de Hitler puediese desarrollar un arma atmica, el poder militar norteamericano define un nuevo objetivo: Japn. Algunos cientficos se oponen.

Einstein le escribe al presidente Roosevelt para que reciba con urgencia a Szilard pero la carta nunca es leda. Roosevelt muere y es reemplazado por Truman. Entretanto en la universidad de Chicago una comisin presidida por James Franck, y de la cual Szilard forma parte, propone hacer una explosin demostrativa a las autoridades del Japn en un lugar que no implique riesgo para las vidas humanas. Sin embargo esta idea es finalmente desechada, entre otros por Robet Openheimer, director del proyecto Manhattan y los fsicos Arthur Compton, Enrico Fermi y Ernest Lawrence. El comit del cual formaban parte recomend que la bomba fuese utilizada contra una instalacin militar o contra una fabrica de armamentos rodeada de casas que pudiesen experimentar grandes daos.


Finalmente el seis de agosto de 1945 una bomba atmica es arrojada, sin aviso previo, sobre una poblacin civil matando a ms de ochenta mil personas. Cuando a Szilard le preguntaron si no era una gran tragedia para los cientficos el hecho de que se haya arrojado la bomba atmica contest: es una tragedia para la humanidad.


Mbius

Mientras espera la impresin del nuevo diseo de la plataforma, que el centro espacial en el que trabaja tiene decidido colocar en Deimos, el ingeniero David Danilov piensa en como una simple torsin puede cambiar todo un mundo. El mundo que Danilov suea es de papel y es tan sencillo que tiene la forma de un anillo. Imagina Danilov a dos solitarias hormigas, una caminando, en un sentido, por la cara interna del anillo y la otra caminando en sentido opuesto por la cara externa y se da cuenta que podran caminar toda una eternidad y nunca llegaran a cruzarse.

Periscopio


Danilov decide cortar transversalmente su mundo de papel, hacerle una torsin y volver a unir las puntas con pegamento. Con este cambio modifica una caracterstica fundamental de su mundo de papel. Ahora sus imaginarias hormigas se podrn encontrar fcilmente porque el anillo de papel que antes tena dos caras, debido a la torsin realizada, ahora tiene una sola.

Pero la imaginacin de Danilov no se detiene cuando de buscar problemas se trata. Se da cuenta que ambos insectos no se encuentren a gusto compartiendo el mismo lugar. Por suerte este no parece ser un problema serio. Danilov busca un par de tijeras para cortar aquel mundo en dos Podemos dividir el mundo y que cada una de las hormigas se mueva solitaria y a su antojo en la mitad que le toc.

Danilov sabe que si corta longitudinalmente un anillo de papel obtiene como resultado dos anillos cuyo ancho se reduce a la mitad. Se dispone a hacer lo mismo con el anillo que tiene una torsin y que sabe se llama cinta de Mbius en honor de un astrnomo y matemtico alemn del siglo XIX. Comienza a cortar la cinta de Mbius. Mientras abre y cierra las tijeras el papel se separa. Da el ultimo tijeretazo pero el mundo de Mbius se resiste a ser dividido, a pesar de que lo cort por la mitad el mundo no se parti.Qu fue lo que obtuvo Danilov?

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