La nada

¿Qué hay dentro del vacío?¿Hay animales que no hacen nada? ¿Qué órganos son inútiles? ¿Para qué sirve el cero? Adentrémonos en el apasionante mundo de lo que no existe...

Fascinados por la ausencia. En el Instituto Desy de Hamburgo, un físico contempla una microplaca de silicio que se va a bombardear con rayos X. A su alrededor se ha creado el vacio para que el experimento funcione a la perfección.

La nada da vértigo. Asomarse al límite del mundo físico y contemplar sus inmensos espacios vacíos nos enfrenta a terribles paradojas de difícil comprensión. Aceptamos con naturalidad que el cosmos más allá de nuestra atmósfera está vacío (cuando, en realidad, no lo está), pero nuestra mente se rebela a la hora de imaginar que la piedra que acaban de buzamos a la cabeza también está llena de vacío; que, a nivel atómico, esta contundente arma no es más que un montón de núcleos alrededor de los cuales giran unos cuantos electrones, dejando entre ellos un espacio en el que ¿no hay nada?Vista así, la nada duele, es contundente, está llena de cosas. Desde la perspectiva de la física, en las lejanías del espacio interestelar, la nada lo es todo.Desentrañemos este enigma. Tradicionalmente, el ser humano ha sido contrario a aceptar la idea del vacío. Para la mente de un científico del siglo XV, por ejemplo, no tenía sentido preocuparse por lo que no es. Pero desde el siglo XVII la ciencia sabe que la nada es algo. El cambio de mentalidad se lo debemos, sobre todo, a las investigaciones de Evangelista Torricelli (1608-1647), creador del primer tubo de vacío experimental. Un tubo de cristal de 1,2 metro de largo e introdujo el extremo abierto en un plato del mismo líquido. Observó que la mayor parte del metal permanecía en el tubo en lugar de caer al plato y que en la parte alta de la columna de mercurio se formaba un espacio vado. Llegó a la conclusión de que la columna líquida se mantenía gracias a la presión del aire sobre el mercurio. Por eso, hoy los barómetros más fiables registran la presión atmosférica midiendo la altura de una columna de mercurio en el vado. Es decir, la nada sirve para algo.

La crema (y la sangre) buscan una salida.

Este experimento (ARRIBA) es una de las formas más sencillas de comprobar qué le pasaría a un astronauta si se quedara flotando en el espacio sin nínguna protección. Se ha introducido una torta de crema en una cámara a la que progresivamente se le va retirando el aire para generar el vacio.De ese modo, la presión atmosférica va quedando eliminada. Vomo resultado, las burbujas de aire de la crema se expanden y provocan la explosión de la torta. Al astronauta le ocirriría lo mismo, al expandirse las moléculas gaseosas de la sangre.

Una digestión muy ajetreada

Este gráfico compara los valores metabólicos* de distintas especies en diferentes actividades (digestión, mayor esfuerzo y reposo). Al comparar los distintos índices (diferencia entre el estado de reposo y máxima actividad) se ha obtenido el valor de las esferas azules. La serpiente en digestión y el caballo realizando un esfuerzo máximo producen valores metabólicos similares.*Valor metabólico: milímetros da oxigeno consumido por gramo de sangre en una hora.

NO ES FÁCIL ENCONTRAR LA ABSOLUTA VACUIDAD

Lo malo es que no es fácil hallar un lugar donde resida la nada absoluta. Los científicos que quieren estudiar cómo se comporta un cuerpo en el vado tienden a situar sus experimentos a bordo de un transbordador espacial. Fuera de la atmósfera, solemos pensar que no hay nada. Por ejemplo, se sabe que en el espado nadie podría oír el sonido de una nave, porque no existe ningún medio a través del cual pueda desplazarse el sonido. Aunque lo cierto es que, allí arriba, la nada puede matar. Por ejemplo, si se hubiera agujereado el módulo de habitabilidad de la Mir, los astronautas que permanecieran dentro se habrían encontrado de repente respirando un montón de nada, en un ambiente de presión tan baja que su sangre habría hervido.A esa altura, la gravedad y la atmósfera están ausentes; sin embargo, aún se mantienen algunos residuos de ambas. A bordo de una nave tripulada, el movimiento de los astronautas y los motores producen aceleraciones equivalentes a varias millonésimas del valor de la gravedad terrestre.

FISICA DE LO AUSENTE.

Un vacío de alta temperatura

Arriba, una instalación revestida de placas de grafito en cuyo interior se ha generado el vacío. Se ultiliza para calentar átomos de hidrógeno a 100 millones de grados en el instituto Max Planck de Alemania

Partículas virtuales

Arriba, experimento de sonoluminiscencia. El vacío entre los átomos gaseosos del agua brilla como una diminuta luz azul al ser estimulado el recipiente con ultrasonidos muy potentes.

LAS NAVES ESPACIALES BRILLAN POR SU AUSENCIA

En el exterior, la "atmósfera" residual es capaz de generar una especie de fulgor alrededor del aparato cuando éste atraviesa el tenue gas que habita el vado. Incluso, la resistencia producida por esta miniatmósfera puede modificar la trayectoria de la nave, por lo que se requieren continuos reajustes de órbita.Para hallar un lugar aún más vacío sería necesario aumentar la distancia con la Tierra. Teóricamente se puede decir que cuanto más lejos de ella estemos, mayor es la separación entre las partículas del gas que cubre el espacio interestelar, es decir, mayor cantidad de nada encontramos. Sin embargo, al realizar este viaje pronto observaríamos la facilidad con la que el vacío se llena. Los gases de la corona del Sol, por ejemplo, se evaporan constantemente para formar el llamado viento solar que ocupa prácticamente cualquier espacio dentro de su área de influencia.Y en aquellas regiones donde ya no llega la influencia de ningún sol todavía existe una forma de materia que desafía a la nada. Las partículas de materia interestelar, pequeñas motas de polvo y gas, se agrupan en formaciones nubosas que pueden llegar a ser visibles. La famosa Nebulosa del Águila fotografiada por el Hubble, por ejemplo, ofrece la imagen de gigantescos pilares de gas y polvo que se diría que son tan densos y duros como una columna jónica. Sin embargo, si flotáramos dentro de ellos, seríamos incapaces de encontrar más de una partícula en un volumen similar al de la Catedral de San Pedro de Roma.

NO HAY NADA VACÍO: TODO CONTIENE ALGO

Parece que en el mundo de la física es imprescindible tener siempre en cuenta la palabra "casi". Así sucede en el reino de lo más pequeño. La física cuántica nos ha ensenado que las partículas elementales viven en un mundo virtual de existencia aparente donde nacen y desaparecen en cada momento. Se trata de una especie de "espuma cuántica" que lo llena todo, desde el espacio entre los átomos de nuestro dedo a las lejanías del cosmos, Así las cosas, la nada no existe: en ella se encuentra la potencialidad de todo. La ciencia ha podido comprobar experimentalmente este fenómeno. Por ejemplo, si se sitúan dos placas de metal muy cerca una de otra en un tubo de vacío, ambas se atraen sin necesidad de un estímulo externo. Esto es debido a que, en el hueco entre ellas, sólo caben las partículas cuya longitud de onda sea menor a la distancia que separa las placas. Si la longitud fuera mayor, simplemente no cabrían. En otras palabras, el espacio entre placas está más vacío que el resto del vacío. Es lo que los físicos llaman fluctuación cuántica de la nada.La física cuántica incluso asegura que es posible crear luz de la nada ya que las partículas virtuales pueden convertirse en reales. Esto se demuestra con el fenómeno de la sonoluminiscencia. Cuando un vaso de agua se expone al impacto de ondas de ultrasonido, puede llegar a aparecer en d medio del líquido un puntito azul. Algunos físicos creen que se trata del brillo del espacio vacío que hay dentro de los átomos, que se hace evidente al vibrar a gran velocidad sobre el espejo del agua.Para los físicos, la nada es un complejo dilema. Mucho mejor lo pasan los biólogos que se preguntan, por ejemplo: ¿existen animales que no hacen nada? La respuesta de nuevo es la misma: los hay que no hacen casi nada.La vida del oso perezoso, que se pasa horas sentado e inmóvil a la sombra de un árbol, puede parecer envidiable para algunos. Quizá, también la de la serpiente pitón, capaz de permanecer descansando durante semanas mientras digiere su último alimento. Sin embargo, los biólogos han descubierto que este "dulce hacer nada" es más cansador de lo que parece.

DEDICADOS A UNA SOLA TAREA: CRECER

El investigador de la Universidad de California Mark Chappell ha trabajado muy a fondo con pingüinos Adelie de la Antártida. Las crías de esta especie permanecen semanas enteras quietas en el mismo punto de su helado habitat. Sólo dan pequeños saltitos para pedir comida a sus padres. Las mediciones de Chappell sobre su grado de actividad metabóli-ca demostraron que estas tranquilas crías en realidad consumen el mismo oxígeno por gramo de peso corporal que un ser humano cuando pasea. Es decir, su actividad en reposo es prácticamente el doble que la nuestra cuando descansamos. Parece ser que, cuando los pingüinos aparentemente no hacen nada, en realidad están más que ocupados en una tarea fundamental: crecer, convertirse en seres con una masa corporal que les garantice la supervivencia en un medio extremo.Algo parecido sucede con la serpiente pitón. Este animal es capaz de permanecer en estado de quietud durante semanas después de haber comido. Es como si descansara días y días entregándose a la más absoluta pereza. Sin embargo, su organismo trabaja a un ritmo tan frenético como imperceptible. Las mediciones del consumo de oxígeno de una serpiente en plena digestión han sorprendido a los biólogos. Cinco ratas es la máxima cantidad de alimento que estos ofidios pueden ingerir, lo que supone el equivalente a su propio peso corporal. Si a nosotros nos es difícil digerir un trozo de carne, imagine qué pasaría si éste pesara 79 kilos. Tal glotonería es común entre las pitones, por eso, su digestión es un duro trabajo. El metabolismo de una serpiente bien alimentada puede llegar a multiplicarse por 44 con respecto a su estado de inanición. El único animal que es capaz de acelerar tanto la máquina de su cuerpo es un caballo de carrera a punto de llegar al disco.Es evidente que la pitón se cansa mucho cuando no hace nada. Otros animales, sin embargo, tienen como objetivo realizar el mínimo esfuerzo posible. Es el caso de algunas salamandras que viven en cuevas oscuras y cuyo único alimento es el detritus que rezuma por paredes y techo. Algunos biólogos creen que su ceguera no es más que un recurso evolutivo para ahorrar energía. En un ambiente en el que la vista no es muy útil, mantener dos ojos activos supone un gasto inaceptable. La estrategia de la salamandra es hacer lo menos posible.

FAUNA UTIL.

El oso perezoso (1) pasa largas temporadas inmóvil agarrado a las ramas de un árbol. Algo similar le ocurre a las crías del pinguino Adelie (2), que se mantienen semanas enteras ahorrando energía para crecer más. La pitón (3) durante la digestión multiplica su metabolismo 44 veces. Algunas salamandras (4) han perdido la vista porque supone un gasto energético demasiado elevado para sobrevivir.

DENTRO DE NUESTRO CUERPO, NO TODO ES DEMASIADO ÚTIL

Los seres humanos sabemos bastante de ello. Y no es porque nos deleitemos con la pereza en cuanto podemos, sino porque dentro de nuestro cuerpo existen varios órganos que precisamente se dedican a no hacer nada. ¿O tal vez tengamos que volver a decir, también en este caso, casi nada?Observemos, por ejemplo, el paradigma de los órganos inútiles: el apéndice. ¿Para qué sirve este pequeño tubo de nuestro aparato digestivo si no es para dar trabajo a los cirujanos de vez en cuando?Las secreciones enzimáticas del apéndice son casi imperceptibles y no parece que éste tenga ninguna utilidad para evitar diarreas, como se creía a principios de siglo. Más bien, los médicos de hoy en día empiezan a considerar este fragmento sobrante de intestino como un órgano que participa en nuestra defensa inmunológica. Quizá su trabajo consista en impedir la invasión de partículas extrañas en el aparato digestivo a través del intestino grueso. De hecho, el apéndice es una estructura especialmente rica en células blancas productoras de anticuerpos. De ese modo, este tejido se puede considerar un órgano útil, aunque evidentemente no vital.Tampoco es vital la muela del juicio; muchas personas deambulan por ahí tranquilamente sin ella. ¿Quiere eso decir que no sirve para nada?El gran problema de este molar es que protagoniza una dolorosa incongruencia entre el número de dientes que poseemos y el espacio que para ellos hay en nuestra mandíbula. Los antropólogos han detectado un lento pero constante descenso en el tamaño mandibular humano que, sin embargo, no se corresponde con una disminución del tamaño de la dentición. Es por eso por lo que la muela del juicio, que es la última en salir, a menudo tiene que forzar las cosas para encontrar espacio, con gran sufrimiento para su portador.

UNA ALIMENTACIÓN BLANDA CREA BOCAS MÁS PEQUEÑAS

El retraimiento de nuestras mandíbulas parece tener que ver con el cambio de alimentación, cada vez más blanda y menos exigente a la hora de masticar. Lo cual nos sitúa ante una muela del juicio no completamente inútil. Algunas razas humanas, como los esquimales, cuyas mujeres mastican constantemente cuero para realizar prendas de vestir, tienen mandíbulas suficientemente grandes como para albergar más de una fila de muelas del juicio. En su caso, estas piezas son una herramienta más para la trituración de alimento y garantía de calidad dental incluso tras la pérdida de otros molares más involucrados en la masticación.Otro pequeño apéndice óseo, el coxis, también ha tenido que cargar con la injusta fama de que no sirve para nada. Esta especie de terminación vertebral disminuida sirvió en tiempos ancestrales como punto de partida de la cola en nuestros antepasados que la tenían. Pero hoy no tiene ninguna función semejante y, sin embargo, puede ser causante de graves problemas cuando caemos sobre él.Tradicionalmente se piensa que el coxis es un hueso inútil y fastidioso, pero los anatomistas no están de acuerdo. Según ellos, sirve, nada más y nada menos, como punto de anclaje para los músculos pélvicos que cierran el ano y evitan que nuestras visceras se desprendan siguiendo el impulso de caída de la gravedad.En fin, parece difícil encontrar en la Naturaleza la representación exacta de la nada; en los lugares más vacíos, entre los animales más perezosos o en los órganos más inútiles, siempre hay posibilidades de encontrar algo.

LA NADA EN EL CUERPO.

No caben todas.

Las piezas dentales humanas no encuentran espacion en nuestra mandíbula, cada vez más pequeña. Por eso, las muelas del juicio provocan tantos problemas al salir. Pero no son inútiles.

Huesos fundidos

El coxis aparece en esta tomografía computacional como un cono rosado en el centro de la imagen. ¿Es el recuerdo de tiempos inmemoriales en los que nuestros ancestros tenían cola?

Quitar lo que sobra

El apéndice es un órgano útil pero no vital. Por eso, su extirpación no supone nunguna pérdida en el estado de salud del paciente

Evidente pero ¿Inútil?

Al ver el esqueleto de perfil, el coxis se hace evidentemente en la parte posterior de la pelvis. Algunos científicos creen que sirve para sujetar ciertos músculos.

EL VACÍO SÓLO SE HACE EVIDENTE EN LA MATEMÁTICA

Por eso, el hombre tuvo que inventar el símbolo de la vacuidad. La matemática aportó recientemente la única posibilidad de enfrentarse a la nada absoluta: el cero. La aportación de este número por los matemáticos indios y su incorporación al sistema decimal en Europa a partir del siglo XV revolucionó nuestra forma de contar. Gracias al cero, hoy podemos calcular con cifras gigantescas sin grandes esfuerzos y diseñar programas binarios de computadora. Occidente, que siempre había despreciado el vacío, no fue capaz de vislumbrar la importancia de su representación numérica. Nunca la manifestación de la nada sirvió para tanto.