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Ni príncipes valientes ni princesas desvalidas: cómo las primatólogas cambiaron la forma de contar el cuento

Marta I. GonzálezPor Marta I. González*

Érase una vez una bella princesa dormida por la maldición de una bruja vengativa. Todos conocemos cómo termina este cuento: siendo felices y comiendo perdices cuando el apuesto príncipe consigue con su beso despertar a la bella durmiente que, por supuesto, cae inmediatamente rendida de amor a sus pies. Los cuentos cuentos son, y en las antípodas de estos relatos imaginarios encontramos las elaboraciones de la ciencia. Si los cuentos son el mundo de la fantasía, la ciencia es el mundo de los hechos.

Ilustración de espermatozoides llegando a un ovulo

El ganador despierta a la bella durmiente / Mauricio Moreno.

El cuento de la bella durmiente, sin embargo, ha modelado durante mucho tiempo la representación científica del proceso de la fecundación sexual: el óvulo yace inerte hasta que el más intrépido y veloz de los espermatozoides que lo cortejan alcanza a ser el primero en penetrar sus muros y activarlo para dar comienzo a una nueva vida. Esta proyección de nuestras preconcepciones y estereotipos sobre lo masculino y lo femenino se coló inadvertidamente en la descripción científica de los gametos, bloqueando la investigación sobre los mecanismos activos del óvulo para captar espermatozoides o sobre el necesario proceso de ‘capacitación’ que experimentan los espermatozoides una vez dentro del tracto genital femenino. De acuerdo con la ciencia actual,  los óvulos, como las más modernas princesas de Disney, tienen iniciativa propia y ¡están bien despiertos!

La ciencia es sin duda la fuente de conocimiento más fiable que los seres humanos hemos desarrollado sobre el mundo que habitamos. Pero la ciencia no nos ofrece verdades simples e inapelables. Un buen ejemplo nos lo proporciona la primatología. Descubrir y entender el mundo y las vidas de nuestros parientes más cercanos en el reino animal (chimpancés, gorilas, orangutanes, bonobos…) es una tarea absolutamente fascinante. Pero tratar de entender a los primates no fue nunca solo eso. A menudo se trataba de buscar en ellos las claves del comportamiento de los primeros homínidos, un ‘patrón primate’ que nos ayudara a entendernos mejor a nosotros mismos. Por eso Louis Leakey, el famoso paleoantropólogo, promovió la investigación en primatología a mediados del siglo XX, cuando lo poco que se sabía sobre los grandes simios era sobre todo el producto de observaciones en zoos y laboratorios, y no proporcionaba una imagen fiable de su comportamiento en los medios naturales. Leakey pensó que las mujeres serían mejores primatólogas porque tenemos más capacidad para la empatía.

Tuviera o no tuviera razón, el ejemplo de las mujeres que reclutó, narrado a través de los documentales de la National Geographic, convirtió en figuras populares a Jane Goodall, Dian Fossey y Biruté Galdikas, que a su vez funcionaron como modelos para despertar la vocación por la primatología en muchas otras jóvenes que siguieron sus pasos. Por esto es también la primatología una ciencia peculiar: aparentemente al menos, son muchas más las mujeres que la practican que en otras ciencias, donde nos cuesta identificar a grandes científicas más allá de Marie Curie.

La primatóloga Biruté Galdikas

Biruté Galdikas / The Maritime Aquarium at Norwalk.

Hasta que ellas comenzaron a trabajar en selvas, sabanas, bosques y montañas, la imagen que teníamos de los primates también podría ser la de cualquier cuento tradicional de príncipes valientes y princesas desvalidas: los machos eran tarzanes que conseguían alimento para el grupo, lo defendían de los enemigos y se peleaban entre ellos por los favores de las hembras. En la misma línea, se consideraba que las hembras eran criaturas maternales dedicadas en cuerpo y alma a la crianza, y disponibles sexualmente para los machos. Las relaciones de dominio y jerarquía entre los machos eran las que definían al grupo. Estas interpretaciones eran el reflejo de las ideas estereotipadas sobre las diferencias entre hombres y mujeres y al mismo tiempo cumplían la función de legitimarlas. Si ellos son así, es lógico que nosotros también lo seamos.

Pero la entrada de las mujeres en la primatología revolucionó completamente la disciplina. Su mirada y sus métodos nos desvelaron que el mundo de los primates, de las hembras y los machos y de las relaciones entre ellos, es infinitamente más complejo que los personajes estereotipados de los cuentos clásicos. Al enriquecerse la imagen de los simios, pierde cada vez más sentido el objetivo de mirarnos en ellos como en un espejo. Cada primate, cada especie primate (los seres humanos incluidos) es ahora un mundo distinto y tiene valor propio.

Imagen de la primatóloga Jane Goodall

Jane Goodall / Kristoffer Tripplaar/World Bank.

Hablemos de los chimpancés, por ejemplo. Jane Goodall no solamente nos descubrió su capacidad como especie para utilizar instrumentos (piedras para abrir frutos secos, ramas para comer termitas) o transmitir cultura. En sus observaciones de los chimpancés de Gombe, en Tanzania, se desveló que las demostraciones de fuerza y agresividad de los machos no significaban realmente que ellos fueran los que mandaban. De un modo mucho más sutil, la chimpancé Flo ejercía un papel central en la organización del grupo. Además, sus hijas heredaban su posición en la ‘alta sociedad’ de Gombe.

Al extender en el tiempo el trabajo de campo, Goodall y sus sucesoras en Gombe ofrecieron una descripción más detallada del comportamiento de las hembras chimpancés. Las hembras cazaban, luchaban por mantener sus jerarquías, buscaban activamente a sus parejas sexuales, y hasta cometían infanticidio con las crías de otras hembras del grupo. Goodall fue capaz de ver lo que otros no habían visto antes gracias a que entendió que cada miembro del grupo, independientemente de su sexo, era importante como individuo; y no asumió que las hembras eran un recurso más de una comunidad dirigida por los machos.

*Este texto forma parte de una charla que Marta I. González impartió en TEDxMadrid, en septiembre de 2014. Sigue el resto de la historia de las primatólogas y de cómo cambió el cuento próximamente en este blog. Marta I. González es investigadora del CSIC. Actualmente trabaja como profesora de Filosofía de la Ciencia en la Universidad de Oviedo.

 

La perturbadora teoría de los mundos paralelos

Alberto_Casas_cuadradaPor Alberto Casas (CSIC)*

En este mismo blog, en la pasada entrada, veíamos cómo la física cuántica, una teoría probada hasta la saciedad, nos enseña que un electrón (o cualquier objeto) puede estar en una superposición de estados. Esto significa, por ejemplo, que puede estar en dos posiciones a la vez; y que es al ser observado cuando se materializa en una de ellas. Por muy poco sentido común que parezca tener esta idea, es un hecho verificado experimentalmente.

Pues bien, existe una perspectiva alternativa (y científicamente sensata) de la física cuántica, la llamada Hipótesis de los Muchos Mundos o Universos Paralelos, que ofrece una interpretación distinta de lo que realmente sucede en el proceso de observación; una interpretación aún más extraña y sugerente.

Para entenderla, volvamos a considerar dos posiciones separadas por una distancia, A y B. Recordemos que un objeto cualquiera, por ejemplo un electrón, puede encontrarse en la posición A o en la posición B. Al primer estado lo llamamos ЕA y al segundo ЕB. Pero la física cuántica nos dice que el objeto puede estar también en una superposición de estados: ЕA + ЕB.

Superposición de estados

Esto significa que, en cierto modo, el electrón está en las dos posiciones a la vez. Según la interpretación ‘ortodoxa’ de la física cuántica, cuando una persona contempla al electrón anterior, este último aparecerá en una de las dos posiciones, A o B, con una probabilidad del 50% para cada una. Por el hecho de ser observado, el estado del electrón pasa de ser  ЕA + ЕB a ser  ЕA o ЕB, dependiendo de la posición en la que se materialice. A este fenómeno, producido por el mero hecho de observar, se le llama ‘colapso’.

Sin embargo, según la Teoría de los Muchos Mundos, el estado del sistema no cambia al ser observado, no hay ningún colapso: nuestro electrón anterior continúa en el estado de superposición: ЕA + ЕB, aun después de ser observado. Entonces, parece que la persona que observa debería ver el electrón en las dos posiciones a la vez. ¿Por qué no sucede así?

En realidad no hay nada contradictorio en ello. Pensemos que nuestra observadora también tiene un estado, llamémoslo Еobs.

Observadora

Si consideramos el sistema conjunto formado por la observadora y el electrón, su estado global es el producto de los estados de ambos:

Observadora y superposición de estados

Usando una igualdad matemática simple, este estado lo podemos expresar así (con su ‘traducción’ gráfica):

Igualdad matemática

Es decir, que, por el hecho de observar, la propia observadora está ahora en una superposición de estados: su ‘yo’ se ha desdoblado en dos ‘ramas cuánticas’.

Cada ‘yo’ observa cosas distintas. En una rama cuántica, la observadora ve la partícula en la posición A. En otra, la ve en la posición B. Naturalmente, las historias posteriores en cada una de las ramas serán también diferentes. Las dos realidades coexisten de forma simultánea.

Esta Hipótesis de los Muchos Mundos de la física puede parecer delirante… Lo cual la hace también apasionante. Con el tiempo, la interpretación de los Muchos Mundos ha ido ganando adeptos, y hoy en día se considera una perspectiva perfectamente seria de la física cuántica, aunque no está comprobada (y es difícil diseñar experimentos que puedan decidir entre ella y la ortodoxa).

Pensemos un momento sobre sus fascinantes implicaciones. Si se acepta la Hipótesis de los Muchos Mundos, el ‘yo’ que sentimos sería sólo una de nuestras versiones: el ‘yo’ de una cierta rama cuántica. Y de forma permanente se siguen creando desdoblamientos de nuestro ‘yo’, puesto que continuamente estamos realizando observaciones de uno u otro tipo. Los nuevos ‘yos’ que se crean a cada momento comparten un pasado común, pero tienen ante sí un futuro diferente. Esencialmente, todas las posibilidades potenciales se realizan en una rama u otra de nuestro complicado estado cuántico. Por ejemplo, si apostamos a un número en la ruleta de un casino, la mayor parte de los ‘yos’ que se crean en ese momento verán fallar la apuesta, pero en algunas afortunadas ramas nuestros ‘yos’ resultarán agraciados.

Múltiples observadoras

Esta perspectiva relativiza nuestra propia existencia. El valor de nuestras propias decisiones queda relativizado, dado que en otras ramas las decisiones tomadas pueden haber sido otras. Se trata de un panorama perturbador, aunque tal vez pueda ofrecer algún consuelo. Por ejemplo, los seres queridos que hemos perdido podrían continuar viviendo en otras ramas cuánticas, y nosotros disfrutando de su compañía en ellas. No podemos saltar de una rama a otra, ni comunicarnos con ellas; pero puede reconfortar el hecho de que ‘en otros mundos’ las cosas son distintas y quizá mejores.

*Este texto forma parte de una conferencia que Alberto Casas, investigador del CSIC en el Instituto de Física Teórica (CSIC-UAM), impartió en la edición de TEDxMadrid de 2014. Imágenes elaboradas por el equipo de TEDxMadrid.

 

La ‘insensatez’ de la física cuántica

Alberto_Casas_cuadradaPor Alberto Casas (CSIC)*

El sentido común se basa en los juicios que realizamos sobre las cosas basándonos en nuestra propia experiencia. El problema es que nuestra experiencia es muy limitada. Esto es así probablemente en muchos aspectos (economía, derecho, psicología, etc.), pero lo es sin duda en lo que concierne a la realidad física: nuestra experiencia abarca un rango muy limitado de escalas físicas (escalas de distancia, tiempo, energía…). Los modelos mentales que utilizamos para describir la naturaleza en esos rangos suelen fracasar cuando se extrapolan a otros más amplios. El sentido común no siempre es una guía fiable.

Gracias al método científico podemos investigar el mundo más allá de nuestra experiencia directa, revelando la naturaleza más profunda de las cosas. Y, efectivamente, a menudo encontramos que esa naturaleza contradice nuestro sentido común.

Por ejemplo, cuando en la Antigüedad se creía que la Tierra era plana, simplemente se extrapolaba (erróneamente) la experiencia cotidiana a escalas más grandes. Los científicos pioneros de la antigua Grecia fueron capaces de comprender que la Tierra era realmente redonda y que su aparente ‘planitud’ era una ilusión óptica producida por nuestras limitaciones para percibir la realidad.

Desde entonces la ciencia ha avanzado enormemente y nos ha revelado muchos otros rasgos sorprendentes de la naturaleza. Ahora sabemos que, al igual que pasó en su momento con la ‘planitud’ de la Tierra, la forma en la que percibimos la realidad es en gran medida una ilusión óptica, una falsa apariencia de la realidad profunda de las cosas. Y seguramente la teoría científica que nos revela aspectos más insólitos de la realidad es la física cuántica.

Cuando se habla de física cuántica hay que tener en cuenta que no se trata de una mera especulación. De hecho, es posiblemente la teoría científica más exitosa de la historia. Sus predicciones han sido comprobadas con una precisión fantástica en los ámbitos más variados. Y nunca se le ha encontrado un fallo. Se trata, por tanto, de una teoría extraordinariamente robusta, tanto desde el punto de vista teórico como desde el experimental.

Sin embargo, cuando se estudia la física cuántica parece casi una locura, ya que choca frontalmente con nuestro sentido común más básico. Ésta es una de las razones por las que cuesta tanto entenderla, y también por la que resulta tan fascinante. Entre las causas de esta dificultad de comprensión, está la superposición de estados físicos.

Imaginemos dos posiciones A y B separadas por una distancia, que podría ser de un milímetro o de 1.000 kilómetros, eso da igual.

Dos posiciones

Consideremos ahora un objeto, por ejemplo una partícula elemental, digamos un electrón. Intuitivamente, el electrón podrá encontrarse en la posición A o en la posición B. Al primer estado lo llamamos EA y al segundo ЕB:

Estados A y B

La idea intuitiva, o clásica, es que el electrón estará en A o en B, o sea su estado será EA o EB.

Sin embargo, la física cuántica nos enseña que el estado del electrón puede ser una superposición de ambos: EA + EB:

ambos estados a la vez

¿Significa esto que el electrón puede estar en las dos posiciones, A y B, a la vez? En cierto modo sí, por extraño que parezca. Y se trata de un hecho verificado experimentalmente hasta la saciedad. Hemos puesto el ejemplo con un electrón, pero podríamos hacer lo mismo con una pelota o un planeta: cualquier sistema físico puede estar en una superposición de estados.

Entonces, ¿cómo es que nunca vemos objetos en dos posiciones a la vez? Esto tiene que ver con el papel especial que la física cuántica reserva a los observadores. Cuando un observador contempla el electrón anterior, este último aparecerá en una de las dos posiciones, A o B,  con una probabilidad del 50% para cada una. Es como si la persona que observa hiciera que el electrón se manifestase de repente en una de las dos posiciones.

Esto tiene una implicación extraordinaria: los observadores son capaces de cambiar el estado de los sistemas físicos sólo con observarlos. En nuestro caso, si hemos encontrado el electrón en la posición A, su estado ha pasado de ser EA + EB a ser simplemente EA.

estados y observadora

Este cambio del estado de un sistema, solo por el hecho de observarlo, se conoce con el nombre de ‘colapso’.

Pensemos un poco más sobre el significado de todo esto. En la vida ordinaria usamos muchas veces el concepto de probabilidad (a menudo de forma inconsciente), pero siempre como un reflejo de nuestra ignorancia, no como algo esencial. Por ejemplo: es un juego típico con niños y niñas mostrarles los dos puños cerrados para que adivinen en cuál se oculta un caramelo. Cuando eligen una mano, saben intuitivamente que la probabilidad de que el caramelo esté ahí es del 50%. Pero esta probabilidad no es real. El caramelo no se ‘materializa’ al azar en una de las dos manos cuando las abrimos, sino que estaba en ella desde el principio. Pensar lo contrario sería absurdo. Pero este ‘absurdo’ es lo que sucede con el electrón anterior según la física cuántica. El electrón en el estado EA + EB  no tiene una posición definida. No es que la tenga y nosotros la desconozcamos, es que no la tiene. Y es al medir su posición (el equivalente a abrir las manos) cuando efectivamente se manifiesta en una de ellas de forma aleatoria.

Hay que decir que la física cuántica no aclara qué seres están cualificados como observadores, es decir, son capaces de cambiar los estados al observarlos: ¿solo los humanos?, ¿cualquier ser con conciencia, como un perro?, ¿cualquier objeto de un cierto tamaño, como una cámara fotográfica? La respuesta a estas preguntas no se conoce. Es un problema abierto…

problema abierto

En cualquier caso, se interprete como se interprete, la física cuántica nos ofrece un ejemplo extremo de que la realidad profunda de las cosas es enormemente más antiintuitiva, compleja, perturbadora de lo que creíamos; pero también enormemente más rica y fascinante que la imagen de rasgos bien definidos que, engañosamente, nos ofrecen nuestros limitados sentidos, experiencia y sentido común.

 

*Este texto forma parte de una conferencia que Alberto Casas, investigador del CSIC en el Instituto de Física Teórica (CSIC-UAM), impartió en la edición de TEDxMadrid de 2014. Imágenes elaboradas por el equipo de TEDxMadrid.