El consultorio del profesor Enigma (15)

He encontrado por casualidad esta joya del año 1944 y me ha recordado uno de los gazapos más célebres del mítico barón. ¡¡A ver si lo encontráis y, sobre todo, me lo explicáis con vuestra originalidad de siempre!!

50 soluciones a la paradoja de Fermi (35ª solución): Los planetas rocosos son raros

Por lo que sabemos, los únicos supervivientes testigos del nacimiento del sistema solar son un grupo de meteoritos ricos en metales denominados condritas, en los que se pueden encontrar incrustadas diminutas partículas, de entre 1 y 2 mm de diámetro compuestas principalmente por silicatos. Mediante datación radiactiva se puede determinar la edad de estos meteoritos: 4.560 millones de años, es decir, la edad estimada y aceptada del sistema solar.

De vez en cuando, las condritas caen sobre la Tierra y entonces pueden ser estudiadas intensivamente, como ha sucedido a lo largo de los dos últimos siglos. Sin embargo, una cosa sigue sin explicación: la naturaleza precisa de las pequeñas incrustaciones antes aludidas, conocidas como cóndrulos.

Se han llegado a proponer docenas de hipótesis para explicar la formación de los cóndrulos, ninguna satisfactoria. No solamente se formaron hace mucho, mucho tiempo sino que no se encuentran en ningún otro tipo de rocas, con lo que los geólogos no las pueden comparar con espécimen alguno conocido. Las ideas sugeridas van desde las gotas de lava expulsadas por volcanes extraterrestres hasta la descarga de rayos a través de bolas de polvo. Todo lo que sabemos es que los cóndrulos debieron ser afectados por temperaturas de más de 1.800 K y luego enfriarse rápidamente.

En 1999, Brian McBreen y Lorraine Hanlon propusieron que las condritas podían tener su origen en los GRB (Gamma Ray Burst, fogonazos de rayos gamma). Si uno de estos hubiese ocurrido a una distancia inferior a los 300 años luz, aproximadamente, del sistema solar primigenio, podría haber inyectado la suficiente energía en el anillo protoplanetario, fundiendo una masa equivalente a la de cien planetas como la Tierra para dar lugar a gotas ricas en hierro que, al enfriarse rápidamente, habría dado lugar a los cóndrulos.

Si McBreen y Hanlon están en lo cierto, entonces el sistema solar podría ser una rareza al poseer estos cóndrulos. Estos autores estiman que, en promedio, sólo una estrella de cada mil estaría lo suficientemente próxima al GRB para la formación de cóndrulos. La alta densidad de éstos pudo haber favorecido su distribución por el plano del disco protoplanetario y haber contribuido a la formación de los planetas. En otras palabras, los sistemas planetarios como el nuestro (con planetas de tipo rocoso) serían escasos. Y, con solamente un pequeño número de éstos en los que desarrollarse, las CETs podrían ser muy poco habituales.

La idea de la formación de cóndrulos iniciada por un GRB resulta prometedora. Sin embargo, otras propuestas parecen ofrecer mecanismos más plausibles. Además, estos otros mecanismos no implican necesariamente que deba haber algo particularmente especial en nuestro sistema solar.

Una discusión sobre meteoritos ricos en metales nos recuerda una solución a la paradoja de Fermi que roza el tema de forma ocasional: quizá los planetas con vetas de minerales metálicos aprovechables industrialmente sean escasos. La razón es simple: si las inteligencias alienígenas no pueden disponer del metal y trabajarlo, serán incapaces de desarrollar la tecnología y no podrán construir radiotelescopios ni naves espaciales.

La solución anterior ha sido abordada por no pocos autores de ciencia ficción. Algunos han desechado la idea de la imposibilidad proponiendo tecnologías diferentes a las que conocemos pero aun así perfectamente útiles (extraterrestres que producen electricidad mediante medios biológicos y no con generadores). Otros autores, quizá más pesimistas o realistas, según se mire, opinan todo lo contrario, es decir, sin materias primas similares a las terrestres, no se puede lograr un avance significativo y un progreso tecnológico. A pesar de todos estos pros y contras, parece perverso, cuando menos, intentar resolver la paradoja de Fermi suponiendo que la Tierra es el único planeta en toda la galaxia con minerales adecuado. Una escasez de tales planetas bien puede constituir otro factor en contra de la existencia de CETs pero, a buen seguro, que no puede, por sí mismo, explicar el silencio del universo...

50 soluciones a la paradoja de Fermi (34ª solución): Nosotros somos los primeros

La bioquímica de los organismos terrestres (y la de cualquier organismo extraterrestre que podamos razonablemente imaginar) depende de forma crucial de seis elementos de la tabla periódica: azufre, fósforo, oxígeno, nitrógeno, carbono e hidrógeno.

Poco después del Big Bang, el universo contenía esencialmente un 75% de hidrógeno y un 25% de helio, además de algo de litio y tan sólo trazas de berilio y boro. En ningún caso, los elementos básicos de la vida. Hoy en día sabemos que los elementos pesados se cocinan en el interior de las estrellas y se diseminan por el universo al final de las vidas de éstas.

Una posible solución a la paradoja de Fermi consiste en afirmar que los elementos pesados no han alcanzado aún el nivel de concentración requerido para permitir la aparición de la vida. Los planetas alrededor de estrellas viejas carecen de elementos pesados; solamente alrededor de las estrellas jóvenes (como el Sol) puede haber surgido vida compleja. Quizá por ello la humanidad se encuentre inevitablemente entre las primeras civilizaciones inteligentes en haber surgido.

Como muchas otras soluciones de la paradoja que ya hemos discutido, ésta también se presta al debate. Puede, efectivamente, constituir un factor en la explicación final pero, fundamentalmente por dos razones, es improbable que sea, por sí misma, una solución definitiva.

En primer lugar, no se conoce el grado o proporción exacto de metalicidad (abundancia de elementos pesados) requerido para que una estrella posea planetas viables. Hasta ahora no se ha encontrado ningún planeta alrededor de estrellas cuyas riquezas en metales pesados sea inferior al 40% de la de nuestro Sol, aunque hay que reconocer que dichas observaciones aún se encuentran un poco en pañales. Si la vida pudiese surgir en planetas con abundancia de metales mucho menor quizá entonces las estrellas muy viejas pudiesen albergar vida.

En segundo lugar, la metalicidad de las estrellas difiere entre los cuatro tipos de poblaciones estelares conocidos. Algunas estrellas podrían ser viejas y aún así ricas en metales. Las cuatro clases de poblaciones son: estrellas de disco delgado, de disco grueso, de halo y de bulbo galáctico. Las estrellas del halo son viejas, con una metalicidad típica del 1% de nuestro Sol y parece improbable que posean planetas. El bulbo del centro galáctico también es viejo y algunas de sus estrellas son muy ricas en metales. Sin embargo, debido a su relativa proximidad al centro galáctico, existe un gran debate en torno a la posibilidad de la hipotética existencia de vida compleja en un ambiente tan violento desde un punto de vista energético. Las estrellas del disco grueso están relativamente próximas al plano de la galaxia, aunque no demasiado (del orden de unos pocos miles de años luz por encima o debajo del mismo) y poseen metalicidades del orden del 25% de la del Sol. Finalmente, las que más nos interesan son las estrellas del disco delgado, las más próximas al plano de la galaxia. No sólo el Sol pertenece a este tipo, sino también el 96% de sus vecinas. Entre todas ellas existe una gran variedad de edades, desde las muy viejas hasta estrellas relativamente jóvenes. Análogamente, sus metalicidades pueden oscilar desde el 1% (pobres candidatas a albergar vida) y el 300% de la del Sol.

Sea como fuere, entre la enorme cantidad y variedad de nuevos planetas extra solares que se descubren prácticamente cada semana, resulta difícil creer que ninguno de ellos cumpla las condiciones para albergar vida. Hay, no obstante, un último aspecto a tener en cuenta. En efecto, si bien nuestra galaxia puede poseer millones de estrellas viejas con metalicidades adecuadas para sostener la vida, lo mismo no resulta necesariamente cierto para todas las galaxias. Las elípticas, por ejemplo, contienen gran cantidad de estrellas pobres en metales y no parecen el mejor sitio donde buscar vida. Algo parecido podemos decir de las pequeñas galaxias irregulares y de los cúmulos globulares. Aunque la primera transmisión de una señal de radio en busca de vida la transmitimos hacia uno de estos cúmulos, M13, lo cierto es que parece improbable que se llegue a encontrar con un planeta de tipo terrestre. Definitivamente, cabe la posibilidad de que el enriquecimiento químico de las galaxias ayude a explicar el porqué de que no veamos civilizaciones avanzadas...

Entre el ADN malvado y el dolor anda la cosa...

Una base científica en la Antártida es invadida por una extraña criatura alienígena que ha sido rescatada de una nave espacial accidentada miles de años atrás. Trasladada al campamento, los miembros de la expedición no tardan mucho en darse cuenta de las asombrosas capacidades del xenomorfo: la asimilación y duplicación de cualquier forma de vida que se encuentre suficientemente próxima, terminando, en consecuencia, con la vida del huésped inmediatamente anterior. Los integrantes de la base sospechan unos de otros y las horribles muertes comienzan a sucederse.

La principal dificultad achacable a lo que se muestra en la película a la que hacen alusión las líneas precedentes, La Cosa (The Thing, 1982), es el tiempo tan corto en el que parecen tener lugar las mutaciones de la criatura. El ADN que conocemos no funciona así de rápidamente. Para que el ADN alienígena actuase de esta manera debería ser enormemente infeccioso. Esto limitaría sobremanera el tipo y naturaleza del mismo ya que el contacto parece ser su método de transferencia horizontal de huésped a huésped. Un ADN alienígena como el que se muestra en la película tendría algunos elementos de control genéricos que le permitirían asimilar, manejar, así como traducir el ADN de cualquier especie.

En una célebre escena, el doctor del equipo que realiza una autopsia detecta lo que él llama "una cierta actividad celular en los restos" y afirma que "aún no están muertos". Tras la muerte, efectivamente, resta actividad celular que, dependiendo del tiempo transcurrido, el huésped puede ser revivido.

El ser extraterrestre es hallado sepultado en hielo, tras ser expulsado aparentemente de la nave espacial en la que viajaba, hace más de cien mil años. Encontrar tejido biológico intacto congelado en hielo puede ser aceptable, ya que, después de todo, muchos mamíferos de la Edad de Hielo han sido descubiertos aceptablemente preservados. Sin embargo, una forma de vida cognitiva, pensante, intacta y exitosamente revivida después de haber permanecido congelada durante milenios resulta difícilmente aceptable.

La principal tesis científica del film supone que el ADN es universal. Tal y como el protagonista principal, MacReady, lee en las páginas del diario de otro de los miembros del grupo, Blair: "Podría haber imitado un millón de formas de vida en un millón de planetas. Podría convertirse en cualquiera de ellas en cualquier momento. Necesita estar solo y cerca de una forma de vida para ser asimilada."

En principio, el ADN alienígena podría operar como un virus. No necesita todo el código genético para hacer un organismo completo y se podría basar o utilizar en el huésped para proporcionar los componentes necesarios. Mejor dicho, como un virus, sólo necesita utilizar los genes necesarios para controlar y dominar la voluntad del huésped. Parte de la biblioteca de genes alienígenas serían las instrucciones dedicadas a controlar el crecimiento de tejidos y huesos. Quizá el ADN alienígena posea genes capaces de superamplificar lo que los respectivos huéspedes proporcionan, tal como un sistema inmunológico, capacidad de comunicación, poderes cognitivos, los distintos movimientos del cuerpo, etc.

La criatura extraterrestre puede modificar y adoptar distintas formas, según su propósito, debe poseer alguna clase de memoria genética que e permita recordar qué ADN en concreto ha tomado de huéspedes previos y así utilizarlo a conveniencia. Por ejemplo, en la mítica escena en la que de la cabeza de uno de los hombres brotan repentinamente una especie de patas articuladas que la permiten desplazarse por el suelo de la habitación. Hay que decir, en relación a esto, que no se conocen segmentos de ADN en el genoma humano con código para semejantes apéndices. La cosa debe haber recordado genéticamente esta característica de un huésped anterior y haberlo usado como mecanismo de defensa, de escape o fuga. Si es cierto, entonces la mente del extraterrestre puede influenciar significativamente cuáles genes se usan en cada momento. Fascinante adaptación, sin duda.

Otro aspecto reseñable consiste en que la capacidad mórfica de la criatura parece conllevar, muchas veces, dolor extremo. El dolor es dolor y ya que la cosa posee una asombrosa habilidad a la hora de mutar su ADN, asimismo debe disponer de alguna forma de minimizar ese dolor. De hecho, los mamíferos poseemos unos analgésicos naturales llamados endorfinas que alivian el dolor físico. Éste está causado por fallos eléctricos entre las uniones donde las fibras nerviosas conectan con células y tejidos. El alienígena de la película, muy probablemente, dispone de la habilidad necesaria para sintetizar alguna clase de pequeñas moléculas, seguramente péptidos, que, de alguna forma, imitan los efectos supresores del dolor. Estas moléculas recorrerán los cuerpos de los organismos huéspedes con el fin de minimizar el sufrimiento experimentado debido a sus variadas mutaciones y morfismos.

Si, por otra parte, asumimos que el ADN constituye la base de todas las formas de vida (o al menos algunas fuera de nuestro sistema solar) ¿existirá la posibilidad de que nuestro ADN y el suyo se puedan entremezclar, resultando en algo verdaderamente exótico? ¿Sería este ser híbrido viable y plenamente funcional? Posiblemente. ¿Podría infectar, mutar y cambiar su apariencia física tan a menudo como se refleja en la película? Probablemente. Ahora bien, ¿el proceso podría desarrollarse tan velozmente como parece suceder en la pantalla? Permitidme que lo dude...

Fuentes:

The Biology of Science Fiction Cinema. Mark C. Glassy. McFarland & Company. 2001.

NOTA: Esta entrada participa en la IV edición del Carnaval de Biología, organizado por "BioUnalm".

Un genio solitario y cinco relojes (3ª parte y Epílogo)

(viene de aquí) Tras la segunda prueba del H-4, en el verano de 1764, el Consejo dejó que pasaran varios meses sin decir una palabra, esperando que los matemáticos y astrónomos hicieran las comprobaciones pertinentes. Cuando finalmente emitieron su veredicto, el reloj había demostrado que podía dar la longitud con una precisión de escasamente 16 kilómetros, tres veces mejor que la exigida en las bases del premio establecidas 50 años atrás.

Aquel mismo otoño, el Consejo se ofreció a hacer efectiva la mitad del premio a condición que Harrison entregase, a su vez, todos los relojes marinos y revelase los maravillosos secretos que ocultaban sus maquinarias. El premio completo, las 20.000 libras, sólo se le entregarían si él mismo se comprometía a supervisar la construcción de dos copias del H-4. Nathaniel Bliss murió a los dos años de ocupar el puesto de director del observatorio. Como en la peor de las pesadillas, su sucesor, en enero de 1765, sería nada más y nada menos que el reverendo Nevil Maskelyne.

Finalmente, Harrison no tuvo más remedio que plegarse a los caprichosos deseos del Consejo. El 14 de agosto de 1765 una comisión delegada llegó a su casa. Tardó 6 días en desmontar y enseñar pieza a pieza el H-4. Se le obligó a montarlo de nuevo y entregarlo, cerrado con llave, en su caja. Se le arrebataron sus esquemas, dibujos y planos mientras debía construir las dos copias exigidas.

Mientras tanto, Maskelyne seguía porfiando para publicar las efemérides náuticas para uso de los navegantes interesados en determinar la longitud mediante el método de la distancia lunar. Con los nuevos datos aportados se conseguía reducir de cuatro horas a treinta minutos el tiempo necesario para averiguar la posición en el mar. Sus tablas se utilizaron hasta después de su muerte, en 1811, pues incluían predicciones hasta el año 1815. Se continuaron publicando hasta 1907 las tablas lunares y el almanaque náutico hasta nuestros días.

En abril de 1766 el Consejo decidió someter el H-4 a otra prueba más. Se trasladaría del Ministerio de Marina al Real Observatorio, donde debería permanecer por un tiempo no inferior a diez meses, supervisado por el mismísimo Maskelyne, quien acudió personalmente a casa de Harrison a recoger los cuatro relojes. Durante el transporte hasta el vehículo, los operarios dejaron caer al suelo el H-1. El H-2 y el H-3 viajaron por Londres en un carro sin suspensión en las ruedas. El H-4 se transportó en barco por el Támesis hasta Greenwich.

El H-4 falló en la prueba de diez meses en el observatorio, entre mayo de 1766 y marzo de 1767. Llegaba a adelantar hasta 20 segundos al día. Quizá fuese consecuencia de haberlo desmontado pero algunos autores afirman que Nevil Maskelyne lo maltrató mientras el reloj se mantuvo a su cargo. Otros opinan que distorsionó la prueba a propósito.

Era bien conocido que el método de la distancia lunar adolecía de ciertos problemas, a saber: todos los meses, durante unos seis días, la Luna se encuentra tan próxima al Sol en el cielo que no es visible y, consecuentemente, no pueden efectuarse mediciones. En esta situación, Maskelyne le atribuía cierta utilidad utilidad al H-4. También vendría bien un reloj para los 13 días al mes en que la Luna ilumina la noche y se halla en el extremo opuesto del mundo respecto al Sol.

Harrison se quejó de que el H-4 había sido expuesto a la luz directa del Sol. En el interior de una caja, con cubierta de cristal, el reloj tuvo que haber soportado temperaturas sofocantes. Casualmente, el termómetro para medir la temperatura se encontraba en el otro extremo de la habitación y confortablemente a la sombra. Allí mismo terminó la relación de Maskelyne y los Harrison. Nunca jamás volvieron a dirigirse la palabra.

Cuando John Harrison solicitó al Consejo que le devolviese el H-4, éste rehusó. Tan sólo se le facilitaron dos copias del libro en el que aparecían sus esquemas y descripciones.

En 1770, otros seis años más tarde, John Harrison había concluido el primero de los relojes encargados por el Consejo: el H-5. Aún dedicaría otros dos años a probarlo y ajustarlo debidamente. Cuando le hubo convencido, Harrison ya había cumplido 79 años. Convencido de que no viviría para construir el H-6 decidió acudir al rey George III. Reunido con William en el castillo de Windsor, cuenta la historia que el monarca hizo las siguientes afirmaciones:

- A esta gente la han tratado cruelmente [...] ¡Por Dios, Harrison, yo me encargaré de que se le haga justicia!

Decidido a someter en persona a prueba el H-5 en el observatorio privado de Richmond, al principio el reloj se mostraba errático, hasta que el mismo rey George se acordó de que había dejado cerca de él unos imanes. Al eliminarlos todo volvió a lo que se esperaba del H-5. Al cabo de diez semanas, entre mayo y julio de 1772, defendió con orgullo el reloj, que había demostrado su precisión hasta el impresionante límite de un segundo cada tres días.

Acuciados por el gobierno, los miembros del Consejo de la Longitud no tuvieron más remedio que reunirse el 24 de abril de 1773. Por sugerencia del rey, Harrison abandonó las reclamaciones por vía judicial, optando por apelar al corazón y los sentimientos de los ministros. Para entonces era un anciano. A finales de junio, Harrison recibió 8.750 libras. Sin embargo, no era el premio codiciado, sino una gratificación concedida por la benevolencia del Parlamento, muy a pesar del Consejo. Se cambiaron allí mismo los términos en los que podía reclamarse el premio. Jamás volvió a hacerlo nadie.

En julio de 1775 regresó el capitán James Cook de su segundo viaje, deshaciéndose en elogios hacia el K-1, la réplica del H-4 realizada por Larcum Kendall, un antiguo aprendiz de John Jefferys. Posteriormente, en su tercer y último viaje, Cook volvió a llevar consigo el K-1. Cuenta la leyenda que cuando fue asesinado a manos de los indígenas hawaianos, en 1779, el reloj dejó de funcionar.


John Harrison murió, finalmente, el 24 de marzo de 1776, adquiriendo inmediatamente el estatus de mártir entre el honorable gremio de los relojeros. Durante décadas se había mantenido, prácticamente en solitario, siendo la única persona en el mundo que buscaba una solución seria al problema de la longitud con algo aparentemente tan iluso como un reloj mecánico. No fue nadie más que él quien, de pronto, y a raíz de su enorme éxito con el H-4, propició que legiones enteras de relojeros empezaran a atender la llamada de controlar el tiempo marítimo. De hecho, incluso algunos relojeros actuales aseguran que la obra de Harrison tuvo tanta influencia que propició y facilitó el dominio inglés de los océanos que desembocaría, finalmente, en la creación del Imperio británico.





EPÍLOGO

Tras la muerte de John Harrison, hacia la década de 1780, los precios de los cronómetros disponibles en el mercado oscilaban entre las 65 y las 80 libras esterlinas. Aun cuando los marinos tenían que pagarlo de su propio bolsillo, la mayoría lo hacía de buena gana a pesar de que un sextante de calidad y unas tablas de distancias lunares apenas si llegaban a las 20 libras. En pruebas de comparación, los cronómetros demostraron una precisión mucho mayor que las tablas lunares, sobre todo por su mayor facilidad de uso. El engorroso método astronómico, que requería una serie de observaciones, consultas de las efemérides y cálculos correctivos, abría muchas puertas al error.

El censo internacional de relojes marinos ascendió de un solo ejemplar en 1737 a casi cinco mil en 1815. El Consejo de la Longitud ya no era necesario y sería disuelto oficialmente en 1828, tras 114 años de existencia.

Existen testimonios de que cuando el Beagle, el barco en que viajaba Charles Darwin, zarpó en 1831 iba cargado con 22 cronómetros. En 1860, cuando la Marina de Guerra contaba con menos de 200 buques en todos los mares, poseía casi 800 ejemplares. Ya era costumbre utilizarlos. Al cabo de poco tiempo el cronómetro pasó a ser algo cotidiano y su polémica historia, junto al nombre de su inventor, quedaron en el olvido.


La hora media de Greenwich, a la que todo el mundo ajusta hoy su reloj, viene indicada hasta la millonésima de segundo, en la Casa del Meridiano, sobre la pantalla de un reloj atómico cuya vertiginosa velocidad digital simplemente resulta demasiado rápida para que el ojo humano la pueda captar.

Irónicamente y en un increíble giro del destino, la Historia recordará para siempre que fue Nevil Maskelyne quien llevó el meridiano principal a su actual situación, a unos 11 km del centro de Londres.

En la Conferencia Internacional sobre el Meridiano, celebrada en Washington en 1884, se declaró el meridiano de Greenwich el meridiano principal del mundo. Sin embargo, los franceses no lo aceptaron y mantuvieron el del observatorio de París hasta bien entrado el siglo XX, en 1911.

El lugar de honor de Flamsteed House lo ocupan ahora los relojes de Harrison: el H-1, el H-2 y el H-3. Maskelyne jamás les dio cuerda. Se limitó a guardarlos desdeñosamente en lo profundo de un almacén húmedo, donde permanecieron olvidados hasta 1836. Su restauración llevó cuatro años enteros.

Hacia 1920, el capitán de la Marina de Guerra inglesa, Rupert T. Gould, comenzó a mostrar interés por los relojes. Se ofreció a limpiar gratuitamente los cuatro. Empleó nada menos que doce años de su vida, casi siete de ellos exclusivamente en el H-3. Rellenó dieciocho cuadernos con dibujos, esquemas y complejas descripciones, mucho más claras y explicativas que las del propio John Harrison. Concluyó su titánica labor alrededor de las 4 de la tarde de un tormentoso 1 de febrero de 1933. Tan sólo cinco minutos después, el H-1 comenzó a funcionar de nuevo, por primera vez desde el 17 de junio de 1767.


Los relojes aún siguen funcionando en la actualidad en la galería del Real Observatorio de Greenwich. El conservador del Museo Marítimo Nacional que está a su cargo se refiere a ellos como "los Harrison", como si fueran una familia...

Fuentes:

The longitude problem from the 1700s to today: An international and general education physics course. T.J. Bensky. American Journal of Physics. Vol. 78, 40-46. January 2010.

Longitud. Dava Sobel. Circulo de Lectores. 1999.

Un genio solitario y cinco relojes (2ª parte)

(viene de aquí) El H-2 fue presentado por John Harrison en enero de 1741, casi cuatro años después y dos más tarde de lo que había acordado. Así y todo, Harrison volvió a repetir argumento. Ya no estaba satisfecho con su obra y solicitó volver a intentarlo. El H-2 nunca se hizo a la mar. Sometido a pruebas de calentamientos y enfriamientos, a grandes agitaciones y vapuleos diversos, salió muy bien parado de todos los avatares, ganándose el pleno respaldo de la Royal Society. El siguiente modelo, el H-3, requeriría de casi otros 20 años de trabajo.

Por aquel entonces, los marinos debían valerse de la ayuda de complicados instrumentos, combinaciones de observaciones que debían repetir no menos de siete veces consecutivas en aras de la precisión, y tablas de logaritmos que habían recopilado de antemano auténticos ordenadores humanos. Se empleaban unas cuatro horas en calcular la hora con ayuda de la esfera celeste. El inmenso reloj del firmamento se constituía en el principal competidor de John Harrison. La única alternativa razonable a sus relojes parecía ser el método de la distancia lunar.

En 1731 otros dos inventores habían creado de forma independiente el instrumento del que dependía el método de la distancia lunar: eran John Hadley, un hacendado rural y Thomas Godfrey, un vidriero indigente de Filadelfia. Hasta el mismo Isaac Newton albergaba planes para un aparato casi idéntico, pero su descripción estuvo perdida hasta mucho después de su muerte, entre las montañas de papeles que guardaba Edmund Halley.

El instrumento de Hadley y Godfrey era el cuadrante. Algunos lo denominaban octante porque su escala constituía la octava parte de una circunferencia. Gracias a un truco basado en pares de espejos, el cuadrante de reflexión permitía medir directamente la altura de dos cuerpos celestes, así como la distancia entre ellos. Incluso si el barco cabeceaba y se bamboleaba, los objetos que aparecían en la pínula mantenían sus posiciones relativas. Además, el cuadrante de Hadley llevaba incorporado un horizonte artificial para cuando el horizonte real desaparecía en la oscuridad o la niebla.

Equipado con los mapas estelares detallados y un instrumento seguro, un buen navegante podría medir las distancias lunares. A continuación, consultaba una tabla con la lista de las distancias angulares entre la Luna y numerosos cuerpos celestes durante diferentes horas del día, tal como se observarían desde Londres o París. Después cotejaba la hora a la que veía la Luna a 30º de distancia de la estrella Régulo, por ejemplo, con la hora a la que se había predicho esa posición concreta para el puerto base. Si, pongamos por caso, el navegante efectuaba la observación a la una de la mañana, hora local, cuando las tablas preveían la misma configuración sobre el cielo de Londres a las cuatro, entonces el barco llevaba un adelanto de tres horas; por consiguiente, se encontraba a una longitud de 45º al oeste de Londres.

El método de la distancia lunar se propagó gracias a una serie de investigadores desperdigados por todo el planeta. Cada uno de ellos aportó su granito de arena a un proyecto de inmensas proporciones. Además de medir la altitud de los diversos cuerpos celestes y las distancias angulares entre ellos, el navegante tenía que calibrar el factor de la proximidad de los objetos al horizonte, donde la refracción oblicua de la luz en la atmósfera hace que su posición aparente quede considerablemente por encima de la posición real.

Otra cuestión que también había que solventar era el problema del paralaje lunar, ya que las tablas estaban formuladas para un observador situado en el centro de la Tierra, mientras que un barco remonta las olas aproximadamente al nivel del mar y el marinero situado en el alcázar puede encontrarse casi otros seis metros por encima.

A finales de la quinta década del siglo XVIII la técnica empezó a parecer finalmente viable gracias a la acumulación de esfuerzos de las muchas personas que habían colaborado en esta empresa internacional a gran escala.

Por otro lado, Harrison ofrecía al mundo una pequeña criatura mecánica que hacía tictac dentro de una caja. Toda la complejidad del problema de la longitud ya estaba resuelto en su maquinaria. El usuario no necesitaba saber matemáticas ni astronomía. En 1759, casi 30 años después de su primera visita a Londres, sus sufrimientos alcanzaron cotas que tan sólo alguien agraciado con un espíritu indomable y una voluntad inquebrantable podría afrontar sin desfallecer y sucumbir al desaliento. Acababa de terminar su obra maestra: el cuarto reloj marino, el impresionante H-4.

John Harrison había necesitado 19 años para construir su predecesor: el H-3. Nadie se explica el motivo de semejante tardanza. Al fin y al cabo sólo había empleado dos años en terminar uno de torre y nueve años para hacer el H-1 y H-2. Trabajaba a tiempo completo en él y salvo pequeños encargos gracias a los que iba subsistiendo, vivía casi exclusivamente de los pagos del Consejo de la Longitud, en concreto cinco de 500 libras cada uno.

La Royal Society le otorgó el 30 de noviembre de 1749 la Medalla de oro Copley (entre otros galardonados, se pueden encontrar a Benjamin Franklin, Henry Cavendish, Joseph Priestley, James Cook, Ernest Rutherford y Albert Einstein). Dedicó el premio y pidió que aceptaran en su lugar a su hijo William. En aquella época esto no se podía hacer y hubo que esperar hasta 1765 para que William Harrison fuese elegido por derecho propio.

El H-3 constaba de 753 elementos. En la actualidad es posible encontrar en termostatos y otros dispositivos de control de la temperatura una de las innovaciones que aportó Harrison en su tercer reloj marino: la tira bimetálica (latón y acero laminados y remachados). También se ha mantenido hasta nuestros días otro dispositivo antifricción que inventó Harrison para su H-3: el rodamiento de bolas en posición fija.

El H-3, el más ligero de los relojes marinos, pesa algo más de 27 kilogramos, unos 7 menos que el H-1 y casi 12 menos que el H-2. Harrison quería un reloj pequeño, consciente del reducido tamaño del camarote de un capitán, pero nunca pretendió un reloj portátil, ya que sería mucho menos preciso. Sin embargo, algo le hizo cambiar de opinión. En 1753, John Jefferys le había construido un reloj (por encargo e indicaciones precisas del mismo Harrison). Era un reloj personal, de bolsillo. Disponía de una minúscula tira bimetálica (los relojes de la época adelantaban o atrasaban del orden de 10 segundos por cada grado que se modificaba la temperatura) y poseía un sistema que le permitía seguir funcionando mientras se le daba cuerda. Durante la batalla de Inglaterra se encontraba en la caja fuerte de una joyería sobre la que impactó una bomba y se coció literalmente durante 10 días bajo las ruinas del humeante edificio. Cuando en 1759 hubo terminado con el H-4, el reloj que finalmente obtuvo el ansiado Premio de la Longitud, se vio que presentaba realmente más similitudes con el reloj de Jefferys que con los tres anteriores. Con 127 milímetros de diámetro y un peso de tan sólo 1360 gramos, es una auténtica maravilla de la mecánica. Entre sus ruedas dentadas, diamantes y rubíes luchan incansablemente contra el persistente rozamiento.


Guardado para su exhibición dentro de una vitrina del Museo Marítimo Nacional de Inglaterra, el H-4 atrae a millones de visitantes al año. No sólo quedan ocultos sus mecanismos por el estuche de plata que cariñosamente lo envuelve, sino que las preciosas manecillas están paralizadas, congeladas en el tiempo, como bellas durmientes aguardando al apuesto príncipe que las despierte de su sueño de siglos. El H-4 no funciona porque los conservadores del museo no lo permiten. Afirman que ponerlo en funcionamiento equivaldría a destruirlo, a firmar su sentencia de muerte eterna. Debe preservarse para la posteridad. Si se limpiase con la regularidad que requieren otros, estiman que habría que desmontarlo por completo cada tres años, con los consiguientes riesgos de daño irreversible.

Pero dejemos, por un momento, la nostalgia y volvamos a las penosas desventuras de nuestro protagonista. Ya se sabe que la valía de un superhéroe se mide verdaderamente por la maldad de los supervillanos a los que debe enfrentarse. Permitidme, pues, que os presente al némesis de John Harrison en esta historia.

El reverendo Nevil Maskelyne convirtió la última etapa de la competición por el premio de la longitud en una encarnizada batalla. John Harrison le odiaba profundamente. Maskelyne pasó por diversas etapas intelectuales durante su vida. Al principio, criticó el método de la distancia lunar, después lo adoptó y, finalmente, pasó a ser su mismísima personificación. Era 40 años más joven que Harrison. Había estudiado en los centros de mayor prestigio académico como la Westminster School y en la universidad de Cambridge, donde era calificado de "empollón y pedante". Conoció a James Bradley, tercer director del Real Observatorio de Greenwich, con quien emprendió una busca conjunta de la solución al problema de la longitud. En 1761 consiguió embarcarse en una expedición rumbo a Santa Elena, con el fin de poner a prueba el método de la distancia lunar, el cual funcionaba maravillosamente en sus hábiles manos. El mismo año, William Harrison partía rumbo a Jamaica, junto con el reloj de su padre. El H-3 se terminó en 1759 pero no pudo probarse a causa de la sangrienta Guerra de los Siete Años. Entre la fecha en que se terminó el H-3 y la que se le sometió a prueba, Harrison presentó el H-4 ante el Consejo de la Longitud (era el verano de 1760). El Consejo optó por probar los dos juntos, el H-3 y el H-4, en la misma travesía. El primero salió de Londres rumbo a Portsmouth, donde permanecería en espera de que se le asignara un rumbo. El H-4 se reuniría con él posteriormente.

Al cabo de cinco meses, William seguía en Portsmouth. Pensaba, con bastante fundamento, que todo era una maniobra de Bradley para ganar tiempo y que Maskelyne reuniera pruebas que cimentaran el método de la distancia lunar. Bradley competía personalmente por el premio, a pesar de formar parte del Consejo y, por tanto, ser miembro del jurado del mismo.

William regresó a Londres en octubre de 1761 y volvió a embarcar en noviembre, esta vez solamente con el H-4. Su padre había decidido arriesgarse y retirar el H-3. Cuando llegaron a Jamaica, el 19 de enero de 1762, el H-4 solamente se había atrasado cinco segundos, tras 81 días en alta mar. El capitán del Deptford, Dudley Digges, les regaló a los Harrison un octante, sin duda un detalle simbólico del superfluo método de la distancia lunar y, por otro lado, triunfo del cronómetro.

Una semana después, el H-4 regresaba de nuevo a Londres. Con un tiempo mucho peor, las olas inundaban continuamente la cubierta y en el camarote del capitán se llegaban a medir hasta 15 centímetros de agua. William tapaba el H-4 con una manta y, cuando ésta se empapaba, dormía sobre ella para proteger el reloj y secar la manta con el calor de su propio cuerpo. Cuando llegaron, el 26 de marzo, el error acumulado era algo inferior a dos minutos. John Harrison debería haber recogido en aquel mismo instante el Premio de la Longitud, pero los acontecimientos, una vez más, se aliaron para que no fuese así. Se estableció que los controles no habían sido suficientes y que se requeriría otra prueba más, ahora bajo una supervisión aún más estricta. En lugar de las 20.000 libras, John Harrison recibió tan sólo 1500. Otras 1000 se le entregarían cuando el H-4 regresase de su segundo periplo marítimo. Dos meses después, en mayo de 1762, había regresado Maskelyne con importantes progresos.

Al mes siguiente moría Bradley. A pesar de ello, los problemas de los Harrison no acabaron aquí. Su sucesor, Nathaniel Bliss, les convirtió en blanco de sus iras ya que, al igual que su antecesor, era ferviente partidario del método de la distancia lunar. Ni los astrónomos ni los almirantes del Consejo sabían nada del reloj. A principios de 1763 comenzaron a acosar a John Harrison para que lo explicara. Temían la muerte de éste, ya septuagenario, y la desaparición junto con él para siempre del secreto de su reloj. En marzo de 1764 el H-4 zarpaba con rumbo a Barbados. Al desembarcar, el 15 de mayo, en el puerto aguardaba el hombre de confianza de Bliss: Nathaniel Maskelyne... (continúa)

Fuentes:

The longitude problem from the 1700s to today: An international and general education physics course. T.J. Bensky. American Journal of Physics. Vol. 78, 40-46. January 2010.

Longitud. Dava Sobel. Circulo de Lectores. 1999.

Un genio solitario y cinco relojes (1ª parte)

Hoy en día no solemos dar importancia al hecho de conocer nuestra posición exacta (con una precisión de unos pocos metros) sobre la Tierra. Estamos habituados a pulsar un botoncito en nuestro "smartphone" de última generación y conocer al instante nuestra latitud, longitud y altitud y todo ello sin saber absolutamente nada de triangulación, matemáticas, física o satélites artificiales.

Quien más y quien menos ha oído hablar de las líneas de latitud, los denominados paralelos, circunferencias paralelas al ecuador y con longitudes decrecientes hasta que llegan finalmente a los polos. Por otro lado, las líneas de longitud son los no menos célebres meridianos, circunferencias de idéntico tamaño todas que pasan por ambos polos terrestres.

En el año 150 Claudio Ptolomeo ya había trazado ambas clases de líneas en los 27 mapas de su primer atlas mundial. Se le ocurrió situar el ecuador justamente en el paralelo cero. El meridiano cero lo hizo pasar por las islas Afortunadas (Canarias y Madeira). Hay que tener en cuenta, sin embargo, que la ubicación del meridiano principal es completamente arbitraria, una decisión puramente política y para nada científica.

Aunque en tierra firme el problema de la determinación de las coordenadas de posición no suponía un contratiempo serio, no sucedía lo mismo en el mar, donde los barcos que debían recorrer largas singladuras se enfrentaban a menudo a dificultades enormes que, en innumerables ocasiones, terminaban en tragedia a causa de los errores en la estimación de la longitud ya que, en efecto, la latitud se podía calcular fácilmente mediante la duración del día o la estimación de la altitud del Sol, o bien según estrellas indicadoras conocidas por encima del horizonte.

En cambio, para averiguar la longitud en el mar había que saber qué hora era en el barco y, al mismo tiempo, en el puerto base u otro lugar de longitud conocida en ese mismo momento. Cada día, cuando el navegante volviese a ajustar el reloj del barco según el mediodía local en el mar, en el momento en que el Sol llegaba al punto más alto del cielo o cénit, consultando después el reloj del puerto base, cada hora de diferencia entre ambos se traduciría en 15º de longitud (al ser esférica la Tierra, un ángulo de 360º equivale a las 24 horas que dura el día).

Desafortunadamente, la cosa no resultaba tan sencilla. En el puente de un barco los relojes atrasaban, adelantaban o, peor aún, se paraban. El aceite lubricante se fluidificaba o se espesaba, los elementos metálicos se contraían o dilataban y un sinfín más de penalidades hacían acto de presencia de forma pertinaz a causa de las cambiantes condiciones meteorólogicas: temperatura, humedad, presión, etc. El error en la determinación de la longitud prolongaba las travesías, condenándolas al escorbuto, la peor de las enfermedades y la causa del mayor número de muertes en toda la historia de la raza humana. Se optaba, pues, por transitar rutas conocidas, lo que, por otra parte, era del dominio público entre los piratas.

El 22 de octubre de 1707, cerca de las islas Sorlingas, cuatro de los cinco barcos de guerra comandados por el almirante sir Clowdisley Shovell se hundieron por un error en la estimación de la longitud. Murieron 2.000 hombres. Uno de aquellos marineros había tenido la osadía de efectuar su propio cálculo sobre la posición de la flota. Esta actitud estaba terminantemente prohibida en la Marina de Guerra inglesa. Shovell ordenó que aquel hombre fuese ahorcado en el acto por insubordinación. Solamente Shovell y otra persona más sobrevivieron al naufragio. En la misma playa, Shovell fue asesinado por una mujer que pretendía arrebatarle el anillo de esmeraldas que llevaba en uno de sus dedos.

Casi siete años después del incidente de Shovell, en 1714 se promulgó el famoso Decreto de la Longitud, según el cual el Parlamento prometía una recompensa de 20.000 libras a quien propusiera una solución viable al problema. Comenzaba, pues, una historia que se prolongaría durante casi seis décadas para resolver el problema científico más grande hasta entonces, una historia en la que se pueden encontrar intrigas, envidias, traiciones, gente buena, algún que otro supervillano y, sobre todo, un superhéroe atípico. Esta es la historia de un hombre que no estaba dotado de superpoder alguno, al menos como solemos entenderlos, sino de algo mucho mejor: un genio solitario, carpintero y relojero artesano, armado tan sólo de una paciencia y un tesón infinitos que osó enfrentarse a los científicos más brillantes de su época y les venció...

Desde principios del siglo XVIII ya era bien sabido que conocer la hora en el puerto base constituía la principal dificultad para establecer la longitud del barco en alta mar. Existían tres métodos enfocados a la resolución de la cuestión. En 1514 el astrónomo alemán Johannes Werner intentó aplicar los conocimientos acerca de los movimientos de la Luna a la determinación de la posición de un barco en el océano. Propuso cartografiar las posiciones lunares con respecto a las estrellas a lo largo de unos cuantos años para que sirviera de referencia a los navegantes. El problema era que en el siglo XVI no se conocían con precisión las posiciones de las estrellas. Los medios de la época no permitían tampoco predecir con exactitud la posición y distancia de la Luna respecto a las estrellas. Fue una técnica adelantada a su tiempo.

Un siglo después, en 1610, Galileo creyó haber resuelto el problema. Descubrió los cuatro satélites principales de Júpiter y midió sus períodos orbitales. Confeccionó unas tablas con sus apariciones, que se extendían durante varios meses. Comunicó su idea al rey Felipe III, quien había anunciado un premio en 1598. El método de Galileo fue rechazado por diversas pegas: imposibilidad de observar Júpiter durante el día y necesidad de cielo despejado por la noche. Galileo, incluso llegó a diseñar y construir un casco con el que podría observarse Júpiter mediante un telescopio dispuesto en una de las dos aberturas oculares, desde el cual enfocaba los satélites; por la otra se observaba el planeta. Sin embargo, bastaban los latidos del corazón para que el gigantesco planeta se desplazase del campo de visión del telescopio. Sobre la cubierta bamboleante de un navío, resultaba una quimera.

En 1674, Charles II de Inglaterra nombró a John Flamsteed su "observador astronómico" personal, el primero en la historia, y este cargo pasaría más adelante al de astrónomo real, es decir, director del observatorio. Este observatorio fue mandado construir en Greenwich Park, donde aún permanece. Su principal objetivo era determinar con precisión las posiciones de la Luna y las estrellas para resolver de una vez por todas el problema de la longitud.

El tercer método había sido propuesto varias décadas antes que el de Galileo. Así, en 1530 el astrónomo flamenco Gemma Frisius proclamó al reloj mecánico contendiente en la lucha por hallar la longitud en el mar. En 1559 el inglés William Cunningham reavivó la idea. Desgraciadamente, estos relojes de bolsillo recomendados adolecían de una dificultad que los hacía prácticamente inviables: solían atrasarse o adelantarse hasta 15 minutos al día. Los relojes no experimentaron avances significativos antes de 1622, cuando el navegante inglés Thomas Blundeville propuso utilizar un "horómetro o reloj de bolsillo" para determinar la longitud en las travesías transoceánicas.

Sería nada menos que Christiaan Huygens quien construiría su primer reloj regulado con un sistema de péndulo en 1656. En 1658 publicó su "Horologium" donde aseguraba que el reloj por él diseñado constituía un instrumento idóneo a la hora de establecer la longitud en alta mar. El balanceo del barco y las condiciones atmosféricas desfavorables afectaban muy negativamente las oscilaciones del péndulo, que había sido probado con relativo éxito en barcos dispuestos a colaborar entre los años 1660 y 1664. Para solucionarlo, Huygens inventó el muelle espiral de volante, patentándolo en 1675 en Francia. Robert Hooke le acusó de robarle la idea; la disputa se prolongó durante años.

De forma a como suele suceder a lo largo de la historia, cuando la ciencia no consigue resolver durante mucho tiempo un problema acuciante, se genera el caldo de cultivo propicio para la aparición de soluciones aparentemente milagrosas, inesperadas, absolutamente originales y que misteriosamente nadie había reparado antes en ellas. Entre las soluciones que se propusieron para zanjar el problema de la longitud las había de lo más estrambótico. Una de las más conocidas es la atribuida a sir Kenelm Digby, quien en 1687 descubrió "el polvo de la simpatía" (como si hiciera falta la simpatía para "eso"). Al parecer, este polvo podía curar, supuestamente, a distancia (una especie de entrelazamiento pólvico, digamos). Lo único que había que hacer era aplicarlo a un objeto perteneciente al enfermo. Extendiendo el polvo sobre la venda que cubría una herida, se aceleraba su cicatrización.

La idea consistía en aplicar el polvo de Digby al problema de la longitud. Habría que subir a bordo del barco un perro herido, dejando en tierra a alguien encargado de sumergir diariamente la venda del animal en la solución de simpatía, siempre a mediodía. El aullido del perro indicaría la hora a bordo. Cotejando con la hora local se podría establecer la longitud. ¿Cómo no había caído nadie en ello hasta entonces?

En 1713 William Whiston (sustituto de sir Isaac Newton en la cátedra lucasiana de matemáticas de Cambridge) y Humphrey Ditton publicaron un artículo en "The Guardian". Proponían situar una flota de barcos separados por intervalos de unas 600 millas, que estarían encargados de lanzar cañonazos a horas conocidas. Un buque podría establecer la longitud cronometrando la diferencia entre las señales acústica y luminosa, siempre que los disparos fuesen efectuados en lugares de latitud y longitud conocidas aproximadamente (utilizando otras técnicas, como los eclipses de los satélites galileanos de Júpiter, por ejemplo). El mismo año apareció el trabajo de Whiston y Ditton, por segunda vez, en "The Englishman". En 1714 se publicó en forma de libro titulado "A New Method for Discovering the Longitude Both at Sea and Land". La tenacidad e influencia de ambos condujo a la firma de una petición por parte de los capitanes de navío de Su Majestad, comerciantes de Londres y capitanes de buques mercantes que desafiaban al Parlamento y le conminaban a resolver de una vez por todas el problema de la longitud. Debía ofrecerse una auténtica fortuna a quien hallara la solución.

En junio de 1714 una comisión parlamentaria solicitó un informe pericial a Newton y a Halley. Newton calificó los distintos procedimientos conocidos como correctos en teoría pero de difícil ejecución. En particular, el método del reloj no le convencía en absoluto. Como veremos más adelante, los genios más absolutos también se equivocan.

El Decreto de la Longitud, promulgado bajo el reinado de la reina Anne el 8 de julio de 1714 recogía todas las conclusiones. Se establecieron tres premios: un primero de 20.000 libras esterlinas (equivalente a varios millones de euros actuales) por un error no superior a medio grado de un círculo máximo; un segundo de 15.000 libras por un error no superior a 2/3 de grado; finalmente, un tercero de 10.000 libras por un error no superior a un grado (60 millas náuticas, unos 109 kilómetros).

Se nombró un Consejo de la Longitud, formado por científicos, oficiales de marina y funcionarios gubernamentales. Sobrevivió hasta 1828 y, por entonces, había llegado a desembolsar más de 100.000 libras esterlinas.

Una de las propuestas mecánicas pioneras fue la del "cronómetro" (término acuñado aquí por primera vez) de Jeremy Thacker. Presentaba dos ventajas indudables: una cubierta de cristal en cuyo interior se había practicado el vacío para proteger el reloj ante cambios de presión y humedad; y una serie de varillas en espiral que mantenían en marcha el reloj mientras se le daba cuerda.

El problema seguía siendo la temperatura, que afectaba enormemente a la dilatación y contracción del material, haciendo que el reloj adelantase y atrasase hasta 6 segundos al día. Esto era mucho ya que medio grado de longitud equivale a dos minutos de tiempo, el máximo error en una travesía de seis semanas desde Inglaterra hasta el Caribe, lo cual hacía tres segundos diarios, como máximo.

John Harrison (nuestro superhéroe) nació el 24 de marzo de 1693 en el condado de Yorkshire, en el seno de una humilde familia de cinco hijos, de los que él era el mayor. Terminó de construir su primer reloj de péndulo en 1713, antes de cumplir la veintena. Aún se conserva en Guildhall, Londres. Estaba hecho de madera y concluyó otros dos idénticos en 1715 y 1717.

Hacia 1720 comenzó a construir un reloj de torre en Brocklesby Park, que finalizó en 1722. Aún funciona hoy, 289 años después. No necesita lubricación, pues está tallado en madera de guayacán, una madera tropical que exuda una grasa natural. Sustituyó el hierro y acero por latón, mucho más resistente a la oxidación. Entre 1725 y 1727, en compañía de su hermano James, construyó otros dos relojes. Su precisión siempre se mantuvo por debajo de un segundo a lo largo de un mes entero.

Harrison era consciente de que si realmente quería resolver el problema de la longitud debería abandonar la idea de su péndulo de rejilla y sustituirlo por un dispositivo de engranajes de vaivén que soportase las embestidas de las olas en el océano.

En 1730 John Harrison viajó a Londres pero no logró encontrar la sede oficial del Congreso de la Longitud. Nunca se había reunido. Decidido a no darse por vencido, optó por acudir a ver a uno de sus miembros: Edmund Halley. Éste le aconsejó visitar a George Graham, un conocido fabricante de relojes. Cuando se despidieron, Graham le facilitó un generoso préstamo. Los siguientes cinco años, Harrison, junto a su hermano James, los dedicaron a construir el primero de sus relojes marinos, el H-1 (pesaba 34 kilogramos). Se conserva (le dan cuerda a diario) en una caja de cristal blindado en el Museo Marítimo Nacional de Inglaterra. En 1735 John lo llevó a Londres y se lo entregó a Graham, quien lo presentó a la Royal Society. A pesar de todo, el Ministerio de Marina aplazó un año las pruebas y el ensayo del reloj. Fue embarcado a bordo del Centurión, con rumbo a Lisboa. Su capitán falleció al poco de arribar a puerto y no anotó nada en su diario. A la vuelta, que duró un mes, el patrón del Orford, Roger Wills, condujo a Harrison a Inglaterra. Wills estimó que se encontraba en Start, cerca de Dartmouth; Harrison le contradijo haciendo uso del H-1, situando el barco a 96 km al oeste de Start. Tenía razón. Una semana después se reunía el Consejo de la Longitud por primera vez desde su fundación, 23 años antes.

Cuando todo parecía a favor, Harrison, en un acto sin precedentes pleno de honradez y honestidad científica, hizo autocrítica de su propio invento, solicitando financiación para mejorarlo en un plazo de dos años, al cabo de los cuales regresaría y solicitaría una misión especial a las Indias Occidentales para probarlo. La ayuda solicitada por Harrison ascendía a 500 libras esterlinas. A cambio, otorgó el H-1 y el H-2 (la versión mejorada del primero) para su "uso público". Era el 30 de junio de 1737. Comenzaban las penurias... (continúa)

Fuentes:

The longitude problem from the 1700s to today: An international and general education physics course. T.J. Bensky. American Journal of Physics. Vol. 78, 40-46. January 2010.

Longitud. Dava Sobel. Circulo de Lectores. 1999.

50 soluciones a la paradoja de Fermi (33ª solución): Los sistemas planetarios no abundan precisamente...

Una suposición bastante habitual para el desarrollo de la vida es la existencia de un planeta (preferiblemente de tipo terrestre). En algunos relatos de ciencia ficción se ha explorado la posibilidad de vida en lugares más exóticos, como la superficie de una estrella de neutrones (Huevo de dragón, Robert L. Forward). Cuando Carl Sagan estimó, con ayuda de la ecuación de Drake, el número de CETs en la galaxia (un millón) supuso que una estrella podía albergar hasta 10 planetas. Pero quizá fuese demasiado optimista y los sistemas planetarios sean raros y no abunden en el universo. Esto podría explicar la paradoja de Fermi.

Hasta no hace mucho existían dos teorías enfrentadas para explicar la formación de sistemas planetarios, a saber, un escenario de catástrofes cósmicas y la condensación a partir de nebulosas.

La hipótesis de la condensación, sin embargo, parece adolecer de un defecto fatal. En efecto, si el sistema solar se hubiera originado a partir de la acumulación del material presente en una nebulosa rotatoria, los cálculos muestran que nuestro Sol debería girar mucho más rápidamente de lo que se observa. Esta observación ha llevado a muchos astrofísicos a preferir los modelos catastróficos. El más popular consiste en suponer que otra estrella colisionó violentamente con el Sol; los efectos de marea habrían arrancado un enorme filamento gaseoso que posteriormente se rompería y condensaría, dando lugar a los planetas. Si los planetas se formaron realmente en colisiones estelares, entonces nuestra perspectiva para encontrar CETs podría resultar ciertamente sombría. La densidad de estrellas en el espacio es relativamente baja, así que las colisiones serían infrecuentes.

A pesar de todo, la hipótesis nebular nunca ha desaparecido completamente. Las teorías basadas en colisiones también tienen problemas y, además, la mayor dificultad de la primera podría haber sido ya resuelta: el joven Sol rotaba a gran velocidad pero esta rotación generó un enorme campo magnético. Las líneas de este campo se extendían por la nebulosa solar arrastrando el gas con ellas y actuando así como un freno para la estrella. Los astrónomos han observado evidencias de esto: las estrellas jóvenes giran a velocidades cientos de veces mayores que la de nuestro Sol, mientras que las más viejas lo hacen mucho más despacio. Pocos astrónomos dudan actualmente que los planetas del sistema solar se formaron cuando pequeños planetesimales se condensaron a partir de un disco de polvo y gas; a medida que colisionaban aumentaban de masa y se fueron formando gradualmente los planetas que conocemos. Si este modelo resultase correcto, entonces podría tener lugar en otras estrellas. Los planetas serían comunes, tal y como creía Carl Sagan.


Los avances recientes en astronomía observacional han hecho posible inferir la existencia de planetas extrasolares a partir del tirón gravitatorio que ejercen sobre sus respectivas estrellas madres. La atracción gravitatoria de un planeta suficientemente grande sobre una estrella produce una leve alteración en su movimiento, una especie de bamboleo. Midiendo éste cuidadosamente se pueden determinar tanto la masa del planeta como su distancia a la estrella. Hasta hoy se han descubierto varios cientos de planetas extrasolares y la cifra aumenta cada mes.

Parece, pues, evidente que tratar de explicar la paradoja de Fermi basándose en el número de sistemas planetarios es inútil. Simplemente, conocemos demasiados como para aceptar el argumento y quizá tan sólo acabamos de empezar.

Y aun así, los astrónomos hasta ahora sólo han hallado planetas gigantes tipo Júpiter. Esto no es sorprendente ya que con la técnica del bamboleo únicamente somos capaces de detectar planetas de esa clase, es decir, relativamente grandes. Es más, de todas las estrellas testadas hasta la fecha, menos del 10% poseen planetas detectables. Esto podría deberse a que los cuerpos masivos como Júpiter son relativamente raros pero también podría significar que los planetas, en general, son raros; de hecho, no todas las estrellas poseen planetas. Además, los planetas tipo Júpiter descubiertos hasta ahora tienden a ser extremadamente cercanos a su estrella o, si orbitan lejos, poseen órbitas muy elípticas. En cualquier caso hay pocas posibilidades de que existan planetas habitables en estos sistemas solares. Al fin y al cabo, un Júpiter cercano a su sol destruirá los planetas rocosos de tipo terrestre, mientras que un Júpiter en órbita enormemente elíptica distorsionará considerablemente las órbitas de los planetas más pequeños, lanzándolos al espacio o, peor aún, en rumbo de colisión con su estrella...

Fu Manchú, no me toques los moles, que se me hinchan...

Fu Manchú ha esquivado a la justicia, una vez más. Tras ser aparentemente decapitado, ha regresado de la muerte y lo ha hecho con sed de venganza pues su vileza y mezquindad no conocen límites. Decidido a ejecutar su amenaza de terminar, en primer lugar, con toda la población de Londres y conquistar después el mundo entero, secuestra al profesor Muller, quien en compañía de su fiel colaborador, Jannsen, ha logrado sintetizar un líquido mortal a partir de una flor muy especial: la amapola de la Colina Negra, endémica de las inaccesibles montañas del norte del Tíbet. Conocida como "la semilla de la vida", existe una leyenda entre los monjes tibetanos sobre sus increíbles poderes. Al parecer, a partir de un líquido destilado de sus semillas se obtiene "el secreto de la vida universal", la vida verdadera, la vida después de ésta. En otras palabras, el terrorífico elixir de "la muerte universal".

Fu Manchú es un personaje creado por el escritor británico Sax Rohmer en 1913. Arquetipo de malvado infinito ansioso por dominar el mundo, se enfrenta y ve continuamente desbaratados sus locos planes por el eficaz inspector de Scotland Yard, Nayland Smith, quien junto a su inseparable amigo el doctor Petrie, forman una pareja que recuerda enormemente a otra dupla de personajes universales: Sherlock Holmes y el fiel doctor Watson.

El personaje del vil chino mandarín ha sido llevado al cine en innumerables ocasiones, siendo las más célebres aquellas en las que fue encarnado nada menos que por el mítico Boris Karloff en la década de los años 30 del siglo pasado y por Christopher Lee en los años 1960, ya en color.

Las breves líneas del primer párrafo corresponden al primero de los films protagonizados por Lee, El regreso de Fu Manchú (The Face of Fu Manchu, 1965). En él, Nayland Smith intenta descubrir al asesino loco, tan loco que los guionistas, saltándose la supuesta inteligencia privilegiada atribuida al personaje, le obligan a obtener del profesor Muller la ansiada fórmula acudiendo al eficaz método del secuestro de su hija mientras, en otras ocasiones, con otros personajes, hace uso de su enorme poder de hipnosis. ¿No os recuerda a la socorrida Fuerza de los caballeros Jedis, que se utiliza para ahogar, estrangular, sacar naves espaciales del fango y, sin embargo, no tiene utilidad a la hora de abortar un simple combate de espadas de luz?

Con la intención de averiguar los planes de Fu Manchú, el inspector Smith acude al asistente del profesor Muller, el doctor Jannsen. A pesar de sus reticencias a desvelar el campo de investigación de su colega, éste finalmente accede y le revela el espeluznante secreto que guarda la destilación del mortal suero. Os transcribo el diálogo entre ellos, extraído de la misma película:

- Una sola molécula de esto bastaría para coagular la albúmina de cualquier ser vivo. En cuestión de segundos conseguiría entrar en las venas y unas pocas gotas bastarían para asegurar la muerte de diez mil personas.

Mientras habla, Jannsen sintetiza "in situ" una minúscula cantidad de sustancia. Asustado por lo que acaba de escuchar, Nayland Smith le pregunta si no resulta extremadamente peligroso exponerse a los ponzoñosos efluvios del potingue mortal, a lo que el primero replica:

- Por encima del punto de congelación pierde sus propiedades y es inofensivo.

Smith pregunta:

- ¿Y por debajo del punto de congelación?

Jannsen responde, preocupado:

- Por debajo del punto de congelación... con medio litro bastaría para matar a todas las personas y animales de Londres.

Bien, creo que con esto es suficiente para disponer de la disculpa necesaria para divagar un ratito sobre algunas cosas dignas de interés. Empezaré por el principio y como no tengo ni la más remota idea, me voy a la Wikipedia a cotillear un poco por el concepto de albúmina. Allí dice, entre otras cosas, que la albúmina es una proteína sintetizada por el hígado que podemos encontrar en una gran proporción en el plasma sanguíneo. Posee una gran importancia para el organismo, así que si se coagula seguro que nos hace mucha pupa. No encuentro ninguna información sobre la temperatura a la que se coagula la albúmina de la sangre (la coagulación es el proceso por el que un líquido pierde su naturaleza y se vuelve una especie de gel o pasta, más o menos viscosa) pero, en cambio, sí que aparece algún dato para la ovoalbúmina, que es la que se encuentra en la clara del huevo y que cuando éste se pone en la sartén es la responsable de ese colorcito blanco que adquiere aproximadamente cuando se alcanzan los 70 ºC. Por tanto, parece un tanto discutible que la poción de la muerte universal pueda causar la coagulación de la albúmina de la sangre. Más bien me inclinaría por pensar que los guionistas han confundido la temperatura a la que se muestra eficaz la fórmula con la temperatura de coagulación de la propia proteína, incluso aunque hablen del punto de congelación. En fin, tampoco me interesa demasiado este asunto, así que lo dejo en vuestras manos. Cada uno que decida y llegue a sus propias conclusiones.

Voy con otro aspecto relacionado con el diálogo recogido más arriba y que me resulta bastante más interesante. Se trata del concepto de mol, el mismo que constituye una pesadilla en los sueños de miles de adolescentes que cursan asignaturas como la química o los temas relacionados con la termodinámica en materias como la física. Bien, veamos. Resulta que el mol, por definición, es la cantidad de sustancia en la que podemos encontrar un número fijo y determinado de entidades, como pueden ser átomos o moléculas. Este número fijo es el conocido número de Avogadro y su valor es grande, muy grande, de hecho es ligeramente superior a los 600 millones de trillones. Así, en un mol de agua (que pesa casi 18 gramos) habrá casi 600 millones de trillones de moléculas de agua pero, al mismo tiempo, también habrá dos moles de átomos de hidrógeno (1200 millones de trillones) y uno de oxígeno (otros 600 millones de trillones); en un mol de ozono (que pesa unos 48 gramos) habrá, a su vez, 1800 millones de trillones de átomos de oxígeno pero solamente 600 millones de trillones de moléculas de ozono (formadas por tres átomos de oxígeno).

Volvamos por un momento al diabólico plan de Fu Manchú. Puesto al corriente de la debilidad térmica del veneno por el profesor Muller, decide esperar el momento propicio. Esparcirá una dosis letal sobre un pueblo inglés convenientemente elegido un frío día de invierno. Como en la película no se facilita ningún dato más concreto sobre la misteriosa pócima, partiré de una suposición relativamente razonable: la densidad del líquido es similar a la del agua. Como un litro de agua pesa, más o menos, un kilogramo y un solo mol de agua pesa unos 18 gramos, resulta elemental deducir que en medio litro de agua habrá casi 28 moles. Traducido a moléculas, esto es casi 17 cuatrillones. Si, tal y como afirma Jannsen, una sola molécula sirve para aniquilar a una persona, ¿cuántos habitantes (animales incluidos) hay en Londres?


Vale, vale. No os ha gustado la exageración. Lo entiendo, lo entiendo. Después de todo, nadie ha dicho que el destilado de la amapola de la Colina Negra esté constituido por agua. Veámoslo entonces desde vuestro propio punto de vista: el desquiciado. Mantendré mi suposición original de que la sustancia de la muerte universal presenta la misma densidad que el agua. Y supondré, asimismo, que Londres contaba con unos 6,5 millones de habitantes a principios del siglo pasado, que es cuando parece desarrollarse la acción de la película. Admitiendo que en la capital inglesa no hay demasiado ganado y que casi la totalidad de animales son de compañía y que prácticamente la mitad de las personas posee uno, redondeo la cifra total de personas más animales a diez millones. Esto significa que son necesarias diez millones de moléculas de la fórmula misteriosa. Si nuevamente lo traducís a moles obtendréis un número bastante parecido a 0,000000000000000017. Así pues, difundir medio litro de este potingue por la atmósfera de la capital londinense equivale a suponer implícitamente que la masa molecular de la enigmática pócima ha de ascender necesariamente a 30 billones de toneladas (en comparación con los 18 gramos del agua). Muy gordas me parecen a mí estas moléculas. Tiene moles la cosa...