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EL ESPACIO Y LOS ORÍGENES:EL UNIVERSO, LA VIDA Y LA CONCIENCIA

REAL ACADEMIA DE INGENIERÍA

EL ESPACIO Y LOS ORÍGENES:EL UNIVERSO, LA VIDA Y LA CONCIENCIA

DISCURSO DEL ACADÉMICO

EXCMO. SR. D. ANDRÉS RIPOLL MUNTANER

LEÍDO EN LA SESIÓN INAUGURAL DEL AÑO ACADÉMICO

EL DÍA 24 DE ENERO DE 2006

MADRID MMVI

Editado por la Real Academia de Ingeniería

© 2006, Real Academia de Ingeniería

© 2006 del texto, Andrés Ripoll Muntaner

ISBN: 84-:6773.48.Y

Depósito legal: M-4488.3117

Impreso en España

LECCIÓN INAUGURALDEL AÑO ACADÉMICO 2006

Excmo. Sr. Presidente de la Real Academia de Ingeniería Dignísimas AutoridadesCompañeras y Compañeros AcadémicosSeñoras y SeñoresQueridos amigos

I. Introducción

Nuestros antepasados soñaron con poder volar al espacio y alcanzarcualquier confín del Universo, lo encontraban tan atractivo y tan inalcan-zable que casi siempre lo relacionaron con los dioses y con el paraísocelestial. Nuestra generación, después de lograr realizar este sueñoancestral, descubre que la investigación del espacio tiene la solución amuchos de los grandes problemas de la humanidad y puede contribuircon ventaja a contestar algunas de las preguntas más fundamentales yfascinantes de la ciencia.

Posiblemente mis doctos compañeros y en general la audiencia estaránde acuerdo conmigo que entre estas preguntas, tres destacan sobre lasdemás por tratarse del fundamento de nuestra propia existencia.¿¿CCóómmoo ssee oorriiggiinnóó eell UUnniivveerrssoo?? ¿¿CCóómmoo ssee oorriiggiinnóó llaa VViiddaa?? y ¿¿CCóómmoo sseeoorriiggiinnóó llaa CCoonncciieenncciiaa??

Antes he dicho que el espacio tiene la solución a muchos problemas yme gustaría poder probar tal aseveración1.Verían que es cierto que, engran medida, gracias al espacio disfrutamos de una gran calidad de vida,pero hoy voy a centrarme exclusivamente sobre las tres preguntasobjeto de esta charla y en cómo la investigación y tecnología del espa-cio está contribuyendo a responderlas.

Para mí, el conocimiento debe ser el bien más preciado que la humani-dad puede conseguir y el mero intento de responder a estas tres pre-guntas genera gran cantidad de información que mejora nuestrosconocimientos. Como decía John Ruskin, To know anything well implies aprofound sense of ignorance. Soy consciente de mi ignorancia, quizá estosea la antesala para empezar a conocer.

Orígenes del Universo

Estado de la cuestión

En su Principia Matematica, Newton concebía el espacio y el tiempocomo entidades inmutables que proporcionaban al Universo un anda-miaje rígido e invisible que le daban la forma y la estructura que vemos.Esta concepción newtoniana fue considerada como un dogma en losmás de 300 años que siguieron.

Cosmología, como la ciencia que estudia los orígenes del Universo, esuna de las disciplinas que más han cautivado a nuestra especie. No esraro que a través de los varios miles de años de historia de la humanidad,filósofos y teólogos hayan presentado múltiples versiones de cómoempezó el Universo. También los científicos, en esta larga historia, hanintentado aportar nuevas ideas a la cosmología, pero fue el genial AlbertEinstein, con su brillante teoría general de la Relatividad, quien marcó elnacimiento de la moderna cosmología. Según sus palabras, Figura 1, “Elmundo físico está representado por un continuo de cuatro dimensio-nes”. Estudiando el efecto que la materia-energía ejerce sobre la geome-tría del cosmos, llega a la famosa Einstein Field Equation GG = 8πTT. DondeTT es el tensor que actúa como la fuente de gravedad, y GG el tensor querepresenta la geometría del espacio-tiempo2.

Pero el mismo Einstein observó que de esta ecuación se deriva que elcosmos no podía ser estático, aunque él rehusaba aceptar lo que lasmatemáticas le indicaban porque entonces –principios del siglo XX -“todo el mundo” pensaba que el Universo era eterno e inmutable. Segúnésta ecuación, la estructura del cosmos podía estirar o encoger pero no

podía mantener un tamaño fijo. Estosugería que el Universo pudo tener unprincipio, cuando su estructura estabacomprimida al máximo, y podría tenertambién un fin. En 1917 Einstein intro-dujo un nuevo término ΛΛ 3 en suecuación, que llamó constante cosmoló-gica. Esta constante puede tener cual-quier signo y puede explicar, si tiene elsigno negativo, cómo la gravedad

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Figura 1. Ecuación de Campo de la Teoría Generalde la Relatividad.

pudo ser la fuerza de repulsión que inició la expansión del Universo. Él ledio el signo y valor adecuados para que éste fuera estático.

En unas pocas décadas de investigación, el entramado teórico sirvió de apo-yo firme para lo que posteriormente se ha llamado la teoría del Big-Bang, ogran explosión inicial, que con gran éxito ha explicado muchos de los resul-tados de las observaciones astronómicas.4

Dos grandes descubrimientos asentaron firmemente esta teoría. El primero esquizá uno de los más profundos de la humanidad y se lo debemos al astróno-mo Edwin Hubble. Con el telescopio de cien pulgadas, instalado en el monteWilson de Pasadena, California, en 1929 encontró que todas las galaxias quepodía observar se separaban unas de otras, Figura 2. De hecho, Hubble calcu-ló que cuanto más distante era la galaxia mayor era la velocidad de recesión.Este descubrimiento fue realmente demoledor para los prejuicios dominantesde la ciencia y la filosofía que, deriva-dos del pensamiento aristotélico,man-tenían por entonces que el Universo aescala global era estático, eterno einmutable. Einstein consideró que laconstante cosmológica ya no eranecesaria y la borró de sus ecuacionesdiciendo que era the biggest blunder ofmy life (el mayor desatino de mi vida).

El segundo gran descubrimientotuvo lugar en 1964 y se debe a doscientíficos del Bell Laboratory, ArnoPenzias y Robert Willson, que fue-ron laureados unos años despuéscon el Premio Nobel de Física.Mientras probaban una gran antenapara ser usada en comunicacionesvía satélite, descubrieron un ruidode fondo que era imposible elimi-nar. Esta radiación se demostró queera el “rescoldo” del Universo decuando tenía unos 380.000 años deexistencia, Figura 3. En aquella épo-

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Figura 2. En la Expansión del Universo todas lasmasas se separan unas de otras. Esto se traduce enque la energía electromagnética recibida de lasgalaxias tiene un desplazamiento hacia el rojo, porefecto Doppler, que es proporcional a la distanciaque nos separa de ellas.

Figura 3. Etapas de la creación del Universo, con elfondo de radiación (Cosmic Microwave Background).

ca, las partículas cargadas eléctricamente, como los electrones y losprotones, que desviaban los haces de luz, se combinaron para formarátomos, lo que permitió la libre circulación de la energía electromagné-tica que hoy vemos a 2,7 Kelvin.

Einstein mostró que el espacio y el tiempo son flexibles, no rígidos comomantenía Newton, y como he dicho antes dedujo las ecuaciones que nosdicen con precisión cómo se configuran éstos ante la presencia de lamateria y la energía. La expansión del espacio-tiempo explica la historiadel Universo pero no dice nada sobre el Bang o explosión. De hecho, elinicio del mismo representa un auténtico rompecabezas para el modeloclásico del Big-Bang, ya que en estados de la materia-energía de inmensasdensidades, como debió de ser el momento inicial, la gravedad era conmucho la fuerza dominante, y ésta es una fuerza atractiva. ¿Cuál pudo serla fuerza repulsiva que condujo el espacio a expandirse por tanto tiempo?Aunque parezca un contrasentido, esta fuerza es la gravedad que en unascondiciones determinadas puede ser repulsiva.

Alan H. Guth propuso, hace unos 25 años, una nueva teoría que pre-tendía explicar el Bang y justificar algunos resultados experimentalesque el modelo clásico no puede explicar. De acuerdo con la teoríaInflacionaria 5, 6, como se la denomina, la “semilla” del Universo seexpandió exponencialmente de forma extremadamente rápida, cre-ciendo de una dimensión (10-26 m), cien mil millones de veces menorque un protón, hasta la escala macroscópica del orden de un metro,todo ello en unos 10-35 s, antes de reducir el ritmo de expansión queha caracterizado el comportamiento del Universo desde entonces. Elritmo de expansión inflacionario era billones de veces mayor que elque hubiera tenido con el Big-Bang, y mucho mayor que todo el factorde expansión que ha tenido el Universo en sus 13.700 millones deaños de existencia. ¡Guth suministró el Bang que necesitaba el Big-Bang!

Conviene notar que el Bang se produjo cuando las condiciones meta-estables aparecieron, y que no coincidieron necesariamente con la crea-ción del Universo. Nuestra ignorancia es total en por qué apareció elcampo inflatón con el valor exacto de energía para el rápido “inflado”,en por qué existe el espacio y el tiempo en el cual estamos ahorahablando y en definitiva, parafraseando al gran Leibniz, en “por qué hayalgo en lugar de nada”.


Aunque esta descripción del proceso inflacionario puede parecer espe-culativa, la realidad es que esta teoría cosmológica conduce a variaspredicciones cuantitativas sobre el Universo actual que han podidoprobarse con una precisión sin precedentes con las nuevas técnicas deobservación espaciales. Mencionaremos dos que resuelven sendos pro-blemas. El “problema de horizonte” que no podía explicar cómo regio-nes del Universo que nunca pudieron comunicarse, cuyos horizontessiempre estuvieron separados, sin embargo tienen la misma temperatu-ra con precisión de menos de una milésima de grado. Los cálculosmuestran que durante la expansión inflacionaria, todas las regiones quehoy podemos observar del Universo, en los primeros momentos podíancomunicarse, igualando su temperatura y sincronizando sus relojes.

Las ecuaciones de la Relatividad general, que dan cuerpo al modelo delBig-Bang, parecen concluir que la densidad de la materia-energía delUniverso primigenio debía ser exactamente igual a la densidad crítica(Ω = 1). Una ligerísima desviación en cualquiera de los dos sentidos–mayor o menor que la densidad crítica– produciría una curvaturapositiva o negativa desmesurada que terminaría en un Universo queimplota o que se desvanece. La teoría inflaccionaria acepta ciertas des-viaciones. Esto se conoce como el “problema de planitud”, el Universoactual es básicamente plano, como se desprende de las observaciones.

Para completar el panorama actual de la cosmología habría que men-cionar la “teoría de supercuerdas”, con la que se intenta consolidar laRelatividad general con la mecánica cuántica. De hecho, muy bienpodría ser la teoría de la gran unificación de todas las fuerzas y de lamateria, sueño que no vio hecho realidad Einstein en su última época.Es aún especulativa y no todos los científicos están de acuerdo con ella,otros sin embargo creen que es el gran hallazgo que explicará la mayo-ría de dudas. Probablemente permanecerá como una simple teoría pormucho tiempo, ya que es muy difícil diseñar tests que puedan probarla.

Antes de pasar a hablar de alguno de los proyectos espaciales queestán contribuyendo a mejorar el conocimiento del origen del Univer-so, es preciso que hablemos de la entropía y del tiempo, para compren-der mejor nuestros orígenes. En el cementerio de Viena, cerca de lastumbas de Beethoven, Brahms, Schubert y Strauss, hay una lápida con laecuación: S = k log W, donde está enterrado Ludwig Boltzmann. Esta


fórmula expresa el concepto de entropía, que es una medida deldesorden del sistema W. Como la segunda ley de la termodinámicaestablece que los sistemas físicos cerrados tienden siempre a evolucio-nar hacia estados de más alta entropía, esta ley nos marca una flechadel tiempo. El Big-Bang inició el Universo en un estado de baja entropíaprocedente del equilibrio meta-estable de la expansión inflacionaria, yeste estado parece que es la fuente del orden que ahora tenemos y delque nos aprovechamos. En definitiva, podemos decir que vivimos de lareliquia cósmica que es el orden.

Programas espaciales relacionados

El descubrimiento de Edwin Hubble de la expansión del Universo fueesencial para consolidar la teoría del Big-Bang, no deben extrañar pueslos múltiples intentos de medir el ritmo o velocidad de expansión conlos instrumentos más precisos existentes. Utilizando el telescopio espa-cial Hubble, y liderado por el gran astrofísico Allan Sandage, se llevó acabo en los últimos años, con la máxima precisión posible, la medidadel brillo de un conjunto de supernovas tipo SNIa, que se caracterizanpor la ausencia de hidrógeno en sus envolturas, pero son las mejorescandelas estándar posibles ya que su brillo es similar y pueden propor-cionar hitos dependientes de la distancia según la intensidad observada.De esta forma se ha podido medir, con una precisión del 10%, la“Constante de Hubble” o ritmo de expansión del Universo (63km/s/Mpc).

Los investigadores esperaban encontrar que las supernovas más distan-tes serían algo más brillantes que lo que sus desplazamientos hacia elrojo por efecto Doppler podrían sugerir, indicando una ralentizacióndel ritmo de expansión con el tiempo debido a la atracción gravitatoriade todas las masas del cosmos. En su lugar encontraron exactamente locontrario7, para un desplazamiento hacia el rojo determinado, las SNdistantes mostraban un brillo menos intenso del esperado indicandoque en realidad la ¡expansión del Universo se acelera! Este descubri-miento implica que más del 70% del Universo esta formado de algomisterioso, porque aun no se conoce su naturaleza, que de momentose le denomina “energía oscura”, y que hace muchos millones de añossuperó la fuerza de la gravedad empujando el Universo a una expan-sión más acelerada.


Los dos satélites artificiales que midieron con precisión el fondo demicroondas cósmico CMB (Cosmic Microwave Background), fueron elCOBE y el WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe). El COBE fue elprimero en dar una imagen global del fondo de radiación cósmico pro-ducido 380.000 años después del nacimiento del Universo, con las aniso-tropías que han dado origen a todas las estructuras (cúmulos, galaxias,medio interestelar, estrellas, etc.) que hoy vemos. El WMAP, con muchamás sensibilidad y resolución, ha permitido la determinación con unaprecisión sin precedentes de muchos parámetros cosmológicos. Dehecho, se ha podido determinar la edad del Universo, 13.700 millones deaños, con una precisión del 1%. Las medidas hechas por estos dos satéli-tes confirman, como hemos dicho antes, la gran uniformidad del fondode radiación cósmico: 2,7 Kelvin con una precisión de una milésima degrado. Para que el Universo pueda llegar a tener la estructura que hoyobservamos se precisa mucha mas gravedad que la que puede propor-cionar la materia detectada. La solución a este problema ha requerido laintroducción de la “materia oscura fría” –que no interacciona con la luz.En definitiva, el Universo en el que nos ha tocado vivir parece que estádominado por el 73% de “energía oscura”, 23% de “materia oscura” y 4%de materia “normal” o bariónica (protones, neutrones, etc.), con la queestamos familiarizados y de la que estamos formados.

El año pasado se conmemoró el centenario de los famosos papelesque Einstein publicó en 1905 en los Annalen der Physik que, comorecordarán, revolucionaron gran parte de los conceptos de la física.Con este motivo, la NASA previamente había iniciado un programa,Beyond Einstein, que pretende probar algunas de las deducciones y afir-maciones de sus teorías. Este programa comprende dos observatoriosespaciales y tres sondas, pero problemas presupuestarios de la Agenciaamericana están retrasando su implementación. Los dos observatoriosdel programa Beyond Einstein son proyectos de gran envergadura, carosy muy complejos. El Constellation X, compuesto por una flotilla de cua-tro observatorios de rayos X, que medirá la luz de alta energía queproduce la materia cuando se acerca al horizonte de eventos (eventhorizon) del agujero negro; no será realidad antes del año 2016. El LaserInterferometer Space Antena, LISA, compuesto por una flotilla de tressatélites y cuyo objetivo es detectar ondas gravitatorias procedentesdel cosmos, es una colaboración entre la NASA y la ESA y por estemotivo es el proyecto que tiene más probabilidades de volar.


Las ecuaciones de campo de la gravedad de la teoría lineal tienen ungran parecido a las ecuaciones de la teoría electromagnética de Maxwellen el espacio plano. En consecuencia, se puede inferir, tal como lo hizoEinstein, que estas ecuaciones deben tener soluciones de ondas gravita-torias. Son fundamentalmente diferentes de las familiares ondas elec-tromagnéticas, que se producen por la aceleración de cargas eléctricasy se propagan dentro de la estructura del espacio-tiempo, mientras quelas ondas gravitatorias se crean por la aceleración de masas y sonondulaciones de la estructura misma del espacio-tiempo. Una ondagravitatoria que cruce el sistema solar crea una tensión en el espacioque varía con el tiempo y que por lo tanto cambia las distancias en unadirección que es perpendicular a la propagación de la onda.

En la teoría de la gravedad de Newton, la interacción entre dos cuer-pos es instantánea, pero según la teoría de la relatividad esto es imposi-ble porque la velocidad de la luz es el límite insuperable de las interac-ciones. Desde 1916, cuando Einstein predijo la existencia de ondasgravitatorias hasta finales de los años cincuenta (unos cuarenta años)nadie volvió hablar de dichas ondas. Sin embargo en 1805, Laplace, ensu Traité de Mécanique Céleste, afirmaba que si la acción de la gravedadse propagaba a una velocidad finita, la fuerza de atracción en un sistemade estrellas binario no debería tener la dirección de la línea entre cen-tros de las estrellas, y el momento angular del sistema debería decrecercon el tiempo. Hoy diríamos que esto sucede porque el sistema pierdeenergía y momento angular al emitir ondas gravitatorias. En 1993 (188años más tarde de la predicción laplaciana), se concedió el PremioNobel de Física a Hulse y Taylor por probar de forma indirecta la exis-tencia de ondas gravitatorias usando el sistema sugerido por Laplace.Sin embargo, la detección directa de ondas gravitatorias jamás se halogrado.

Las ondas gravitatorias se acoplan muy débilmente con la materia, porlo que sufren una dispersión y absorción despreciable. Son por tantoideales para transportar la información cosmológica y astrofísica ya quetodas las que se han formado en el Universo siguen viajando por elcosmos prácticamente inalteradas. Además es importantísimo tenerotra ventana diferente de la electromagnética, que no haya sufrido alte-raciones con el paso del tiempo, para corroborar o modificar losmodelos cosmológicos de los orígenes del Universo. El problema prin-


cipal para su detección es la insignificancia de la fracción de espacioentre masas que hay que medir. Por ejemplo, la variación periódica dedistancia entre dos masas de medida, separadas por millones de kiló-metros, debida al paso de las ondas gravitatorias producidas por un parde estrellas binarias enanas a unos 160 años luz de distancia es sola-mente 10-10 m.

El programa LISA8 está concebido para detectar varias fuentes deondas gravitatorias. Algunos sistemas binarios de estrellas se han estu-diado con tanto detalle que pueden considerarse fuentes de calibra-ción. Si LISA no detecta ondas gravitatorias de estos sistemas binariosde estrellas con la intensidad y polarización predicha por la teoría de laRelatividad general significará una seria sacudida a los cimientos de lafísica que explica la gravitación. Pero los objetivos más esperados sonlas ondas gravitatorias producidas por los agujeros negros masivos(masas entre 105 y 108 soles) cuando engullen otros objetos, comoestrellas neutrónicas, que permitirían probar la teoría de la Relatividadcon una precisión sin precedentes. También el fondo de radiación deondas gravitatorias del Universo es una fuente que despierta interés, yaque podría confirmar de forma casi definitiva las teorías cosmológicasactuales.

Para poder lograr estos objetivos, el programa LISA ha concebido un sis-tema, Figura 4, que consta de tres satélites situados 5 millones de kilóme-tros uno del otro en los vértices de un triángulo equilátero, cuyo centroorbitará el Sol en la eclíptica, a la misma distancia que la Tierra, por detrásde la misma unos 20 grados. Esta superantena triangular es en realidadun interferómetro de Michelson. Ladistancia entre satélites (los brazosdel interferómetro) determina elrango de frecuencias en los quepueden optimizarse las observacio-nes. La configuración espacial se haescogido para reducir al máximo lasperturbaciones gravitatorias. Lossatélites estarán orbitando en elentorno de uno de los puntos deLagrange entre el Sol y la Tierra,donde la atracción de ambos astros


Figura 4. Orbita del sistema de tres satélites LISAvolando en formación triangular alrededor del Sol.

se equilibra de forma más o menos estable. La implementación del inter-ferómetro LISA en el espacio es algo diferente de los mismos interferó-metros en la Tierra, aunque habrá una estrecha cooperación entreambos (LIGO,VIRGO, GEO600,TAMA300, NIOBE, NAUTILIUS y AURI-GA). En realidad el sistema LISA conforma tres interferómetros idénti-cos, que permiten además de redundancia operativa, sustraer el ruido dela débil señal de la onda gravitatoria y determinar su polarización.

Esquemáticamente funciona de la siguiente manera: la luz infrarroja(1.064 nm de longitud de onda, 1 w de potencia) del haz láser del saté-lite tomado como principal se trasmite a los otros dos satélites. En elcorazón de cada satélite, en cámaras de alto vacío, hay unos cubos deoro-platino de 46 mm (“test mass”), donde se reflejan los haces láser,que están flotando libremente sin tocar ninguna pared –en realidadestán en permanente caída libre. En el satélite principal, las señalesreflejadas de los otros dos satélites secundarios son comparadas parapoder medir la minúscula variación de distancia entre satélites debida alpaso de la onda gravitatoria. Se supone que el sistema será capaz demedir fluctuaciones de distancia con una precisión de 40 picómetrosque, combinada con la gran separación entre satélites, permitirá al LISAdetectar trenes de ondas gravitatorias con gran precisión (a un nivel de∆ L/L = 10-23 en un año de observación con una relación señal-ruidode 5).

Para conseguir sus objetivos científicos, la misión LISA depende de trestecnologías fundamentales, aún no suficientemente desarrolladas: sen-sores de referencia gravitacionales (“test mass”), reactores capaces dedar empujes de micro-newton e interferometría láser. La dificultad másimportante es lograr que las masas de prueba sigan una geodésica, unatrayectoria de caída libre perfecta. Para ello se utilizará la técnica de“drag-free”. Ello implica mantener las masas de prueba en el interior deunos contenedores de alto vacío para evitar las perturbaciones defuerzas externas e internas a las que está sometido el satélite. Comoen tierra no se pueden reproducir estas condiciones de caída libre,actualmente se está desarrollando un satélite de prueba, LISA Pathfin-der, para probar las tecnologías requeridas para la misión. Este satélite,conocido en la ESA por Smart-2, será lanzado en 2008, y si todo fun-ciona como se espera LISA volará en 2016 para proporcionarnos infor-mación valiosa sobre los orígenes del Universo.


Orígenes de la Vida

Estado de la Cuestión

¿Cómo se originó la vida? ¿Cuáles son los procesos fisicoquímicos quetransforman la materia inerte en un ente vivo? Éste sigue siendo unode los mayores retos científicos de nuestra era9. Sobre la base de suspropios trabajos unos concluyen que las leyes de la naturaleza son talesque la vida surgirá donde quiera que las condiciones lo permitan: en laTierra, en Marte, en cualquier lugar del Universo e incluso en un tubode ensayo. Otros muchos están en la creencia de que la vida fue unaccidente anómalo de la química que solo se dio en la Tierra.

Básicamente dos teorías generales de biogénesis se han desarrolladodesde Darwin. La primera dice que la vida empezó mediante auto-ensamblaje químico en un medio acuoso en algún lugar de la superficiede la Tierra10. La segunda, iniciada por Svante Arrhenius, dice que la vidallegó a la Tierra procedente del espacio, como una panspermia natural.Pero el misterio del origen de la vida ha intrigado a filósofos, teólogos ycientíficos durante muchos siglos11. La mayoría de los libros de texto secentran en la química de la vida (experimentos de Oparin-Haldane,Miller-Urey), pero su carácter distintivo no reside en la química comotal. El secreto de la vida procede más bien de que es un sistema com-plejo de procesado de información.

Dentro de cada uno de los organismos vivos hay un algo no material,único, un mensaje escrito en un código antiquísimo, cuyos orígenes sepierden en la nebulosa de los tiempos. Descifrado este mensaje, contie-ne instrucciones para construir, por ejemplo, un ser humano. El mensajeestá escrito en átomos y moléculas encadenados para formar ADN.Esta larguísima molécula es increíblemente antigua, existía casi con cer-teza hace 3.500 millones de años. Nadie sabe cómo se formó la prime-ra molécula, pero sea cual sea su origen, nuestro propio ADN es muyprobablemente un descendiente directo del primero porque su pro-piedad fundamental es su capacidad para replicarse.

¿Existió un primer ser vivo del que descendemos todos? A Darwin nole gustaba la noción de vida en constante emergencia y hoy la granmayoría de los biólogos insisten en que él tenía razón: la vida en la Tie-


rra desciende de un único ancestro común. Hay varias razones para lle-gar a este convencimiento. Todos los organismos vivos comparten unsistema físico y químico común. El modo en que la célula registra lainformación genética y la reproduce es también común; y es quizá larazón más convincente. Otra evidencia es el sentido de giro molecular,o quiralidad, que es también común a todos los seres vivos. Sin embar-go, es difícil explicar si los fósiles de arqueobacterias encontrados enAustralia tienen realmente la antigüedad de 3.800 millones de años,¿cómo pudieron sobrevivir a los intensos bombardeos de meteoritosde los que se tiene evidencia sucedieron posteriormente? ¿Acaso lavida surgió varias veces en la Tierra, o fue inseminada desde el espaciopor una panspermia natural?

Las consecuencias de encontrar vida en otro lugar del Universo dife-rente de la Tierra trascienden la ciencia y tienen un impacto sobrecuestiones filosóficas fundamentales. Para demostrar que este Universoes bioamigable hay que saber con seguridad que la vida se ha dado másde una vez. Encontrar vida sobre otro planeta no nos esclarecería elorigen de ella, pero encontrar un simple microbio en cualquier partedel cosmos trasformaría para siempre nuestra imagen del Universo. Sien la biogénesis hay algo profundamente nuevo, entonces la búsquedaen otros mundos quizá nos permita ser testigos de esta notable transi-ción en el momento mismo que tenga lugar.

Uno de los aspectos más importantes que distingue la vida del resto dela naturaleza, es su notable capacidad para ir contra corriente y crearorden a partir de caos. Parece como si la generación de orden, queimplica el desarrollo o reproducción de un organismo, fuera en contrade la segunda ley de la termodinámica: “en un sistema cerrado, laentropía no puede disminuir”. Algunos científicos eminentes no se sen-tían muy confortables ante esta aparente contradicción. Schrödingermuestra sus dudas en su libro ¿Qué es la vida? donde dice “Debemosestar preparados para encontrar un nuevo tipo de ley física dominanteen ella”. Según Darwin, por cada mutante que sobrevive con éxito en elproceso evolutivo, hay miles de ellos sin éxito que desaparecen. Lamortandad de la selección natural equivale a un enorme incrementoen la entropía, que compensa sobradamente la disminución de la mis-ma y el aumento de orden del mutante que ha tenido éxito.


Respecto del código genético, hay una serie de preguntas fundamentalesque de momento no tienen respuesta. ¿Cómo apareció por primera vezun sistema tan complejo y específico como el código genético? ¿Por quéde los 1070 códigos posibles basados en tripletes, la naturaleza ha escogi-do el que está en uso universal? Si hay vida fuera de la Tierra ¿tendrá elmismo código genético? ¿Es el propio código genético la clave para elorigen de la vida? Los biólogos John Maynard Smith y Eörs Szathmáryescriben: “La maquinaria de traducción (genética) existente es tan com-pleja, tan universal y tan esencial a la vez, que resulta difícil ver cómopodría haberse creado, o como podría haber existido la vida sin ella”.


La NASA organizó en 1996 un simposio al que asistieron expertosamericanos de los diversos campos de la ciencia, la filosofía, la teologíay la política (entre ellos el Vicepresidente Al Gore). El simposio teníapor objeto deliberar sobre cuáles deberían ser las líneas maestras enlas que se asentara el programa científico en el futuro. Como conclusio-nes de dicho simposio se redactó un informe que propuso el programamultidisciplinar Origins, que fue aprobado, y donde la NASA invertirádurante muchos años la mayor parte de los recursos destinados a lasciencias del espacio. Se pretende lograr que a mediados de este sigloXXI se hayan catalogado miles de sistemas solares, así como observadola bioquímica, el clima y el tiempo atmosférico de cientos de planetashabitados por seres vivos, si existen.

La vida, tal como la conocemos en la Tierra, no existiría sin las explosio-nes de supernova, ya que básicamente, salvo el hidrógeno y helio, todoslos demás elementos de los que estamos formados –carbono, oxígeno,nitrógeno, fósforo, etc.– se generan en los núcleos de las estrellas, por loque éstas deben destruirse para liberar estos elementos. Somos polvodel espacio y a él tenemos que retornar en busca de nuestros orígenes.El objetivo fundamental de Origins es esclarecer todos los orígenes, losque explican el Universo y los que explican la vida. El programa estácompuesto por un conglomerado de grandes programas o misiones.Cada misión se basa en el legado científico y técnico de las misionesprevias, proporcionando nuevos conocimientos y tecnología para lasiguiente, Figura 5.Todas están íntimamente ligadas, así como su secuen-cia en el tiempo. Hay una serie de misiones que están más dirigidas a


investigar los orígenes del Univer-so como el HST, FUSE, Spitzer,JWST, SAFIR y el gran Observato-rio UV/Óptico. Las misiones quetienen una proyección más clarahacia la investigación de los oríge-nes de la vida son:

r Kepler, misión de tipo medio quedetectará la presencia de planetasextra solares observando la ligera

disminución de intensidad de luz de la estrella conforme el pla-neta pasa por delante de la misma al recorrer su órbita. Su lanza-miento está previsto para el año 2007.r SIM (Space Interferometry Mission), que determinará la posicióny distancia de estrellas con una precisión cientos de veces mejorque cualquier otro instrumento anterior. Su lanzamiento estáprevisto para 2009.r TPF (Terrestrial Planet Finder), que estudiará todos los aspectosde los planetas fuera de nuestro sistema solar, desde su forma-ción y desarrollo a partir de discos de polvo y gas alrededor delas estrellas nuevas, así como la cantidad de ellos, tamaños y posi-ciones, analizando la posibilidad de ser habitáculo de vida. Su lan-zamiento está previsto para 2014/2020.r Life Finder. Una vez identificado cualquier planeta habitable,esta misión desplegará una serie de telescopios a grandes distan-cias para detectar compuestos químicos que puedan revelar lapresencia de actividad biológica, y en definitiva la presencia devida. Lanzamiento más allá del año 2020.r Planet Imager. Si se encontrara un planeta con vida, con todaseguridad se intentaría explorar. Para conseguir una imagen realsería preciso lanzar un conjunto de telescopios volando en forma-ción para conseguir la potencia equivalente de un gran telescopiode 360 kilómetros de diámetro. Lanzamiento más allá de 2020.

La búsqueda de vida más allá de la Tierra es algo que no es nuevo enlos programas de investigación del espacio. Baste recordar las múltiplessondas y robots que con tanto éxito han conseguido explorar el plane-ta Marte. Pero hasta el presente la mayoría han explorado exclusiva-


Figura 5. Programa Origins de la NASA.

mente cuerpos del sistema solar ; a escala cósmica, nuestra vecindad.Desde luego es fundamental que esta investigación continúe, pero tam-bién es esencial que si hay vida fuera del sistema solar, si la vida es unfenómeno universal, podamos detectarla y estudiarla.

El objetivo fundamental de la misión TPF es buscar signos de efectos agran escala que la vida debe imprimir en la química de la atmósfera.Analizando los espectros de la radiación infrarroja detectada por lostelescopios del TPF, los astrónomos pueden buscar gases atmosféricostales como dióxido de carbono, vapor de agua y ozono, Figura 6. Juntocon la temperatura y el tamaño de los planetas, esta información per-mitirá a los científicos determinar cuáles son habitados. Los mejorescandidatos para estudios detallados serán los situados en la zona habi-table; es decir, aquella región alre-dedor de la estrella donde pode-mos esperar encontrar agualíquida en la superficie.

En la atmósfera terrestre el oxíge-no es un subproducto de la foto-síntesis, el proceso por el cual lasplantas verdes y ciertos organis-mos usan la luz para convertir elanhídrido carbónico y el agua encarbohidratos12. Pero el oxígeno secombina con otras moléculas en el proceso de oxidación, por lo que sise detecta bastante oxígeno en la atmósfera de un planeta significa quehay una fuente que lo suministra, como la fotosíntesis propia de la vida.Sin embargo, hay otros procesos no biológicos que pueden retener ogenerar oxígeno. Un ejemplo es la atmósfera helada de Marte, planetasuficientemente grande para retener su pequeña cantidad de oxígeno.Por tanto, la presencia de oxígeno sólo no se puede tomar como prue-ba inequívoca de vida. La detección de ozono, coexistiendo con reduci-das cantidades de gases tales como óxido de nitrógeno o metano, sepodría tomar como una evidencia convincente de que el planeta nosólo es habitable sino que está habitado. El metano y el óxido de nitró-geno no pueden estar en equilibrio en la atmósfera de un planeta, supresencia denota que algún organismo vivo lo está produciendo y poreso pueden detectarse a pesar de que ambos compuestos están sien-


Figura 6. Partes del espectro infrarrojo de lasatmósferas de Venus, la Tierra y Marte.

do oxidados permanentemente. Desgraciadamente, estos gases nopueden ser muy abundantes y se requerirán instrumentos extremada-mente sensibles para poder detectarlos.

Si el PTF encuentra algún planeta con signos de vida, se iniciaría unamisión más allá del año 2020, Life Finder, que constaría de una red degrandes telescopios. La radiación infrarroja combinada de estos teles-copios produciría en los detectores un espectro de muy alta resoluciónde las atmósferas de los planetas distantes. Estos espectros podrían darinformación acerca de variaciones de actividad biológica estacional enlos niveles de metano y otros gases, cambios en la química de la atmós-fera, y variaciones espectrales de la biomasa dominante. La investiga-ción en astrobiología ayudará a expandir nuestros conocimientos sobrelos signos de vida que se espera aparezcan en diferentes estados deevolución, en los distintos planetas que se descubran, y puede ser quetambién aparezcan nuevas químicas planetarias que no son exactamen-te las mismas que conocemos. Todo ello podría conducir algún día adesvelar el misterio del origen de la vida.

Orígenes de la Conciencia

Estado de la Cuestión

Decía Einstein que “la cosa más sublime que el hombre puede experi-mentar es la atracción por lo misterioso (…) de ahí nace todo el arte ytoda la ciencia”. Gracias al cerebro, el ser humano percibe, se emocio-na, siente, sueña y como ingrediente fundamental está su curiosidad

que le lleva a explorar lo que noconoce. Somos humanos porque,con esta máquina cerebral de másde 10.000 millones de neuronas,Figura 7, dedicada a procesar infor-mación más allá de lo perceptivo omotor y al que nuestro genomadedica más del 50% de su estructu-ra y función14, procesamos el len-guaje, los sentimientos, la mente, la

cultura y la conciencia. Pero este


Figura 7. Don Santiago Ramón y Cajal, el másgrande de los neuro-histólogos de nuestro tiempo.

cerebro no ha aparecido de pronto sobre la Tierra. Es el resultado deuna increíble aventura, su evolución, que ha durado más de quinientosmillones de años. El Homo sapiens ha precisado entre dos y tres millo-nes de años para evolucionar desde sus predecesores, los australopite-cos, con un aumento espectacular de volumen y reorganización com-pleja del cerebro. En este tiempo ha aumentado casi un kilogramo depeso (2,5 veces su peso original de 400 gramos).

¿Qué es la conciencia? Dice Gerald M. Edelman, premio Nobel deMedicina: “Todo el mundo sabe lo que es la conciencia; es lo que nosabandona cada noche cuando nos dormimos y reaparece a la mañanasiguiente cuando despertamos”15. Pero según este mismo autor, sonmuchos, él incluido, los que piensan que no tenemos una comprensiónprofunda de la conciencia. Para René Descartes, y posteriormentepara William James, ser consciente era sinónimo de pensar. El “cogitoergo sum”, fundamento de su filosofía, era un reconocimiento explícitodel papel central que representa la conciencia. Descartes inició el dua-lismo cuerpo-mente, postura filosófica que científicamente no es satis-factoria, pero que ha mantenido un debate hasta nuestros días extraor-dinariamente enriquecedor.Tampoco han tenido éxito los científicos yaque han intentado siempre eliminar de sus descripciones de la natura-leza todo lo subjetivo y la conciencia es el centro de la propia subjeti-vidad.

El premio Nobel Francis Crick establece una hipótesis revolucionaria,“Astonishing Hipótesis”16, por la cual las alegrías, penas, recuerdos, ambi-ciones, el sentido de identidad y la libre voluntad del ser humano, noson más que el comportamiento de un vasto conjunto de células ner-viosas y de algunas moléculas relacionadas. La experiencia conscienteparece estar asociada con una actividad distribuida simultáneamenteentre varios grupos de neuronas de distintas regiones del cerebro. Laconciencia no es prerrogativa de ninguna área en particular del cere-bro. Para sostener la experiencia consciente se requiere que un eleva-do número de neuronas interaccionen rápida y recíprocamente pormedio del proceso llamado reentrada. Las pautas de actividad de losgrupos de neuronas que sostienen la experiencia consciente tienenque cambiar constantemente y mantenerse suficientemente diferencia-das entre sí. Si por el contrario, un gran número de neuronas empieza adispararse del mismo modo, reduciéndose así la diversidad de los


repertorios neuronales, tal como ocurre en el sueño profundo o en losataques de epilepsia, la conciencia se desvanece.

La idea actual de los neurocientíficos es que el cerebro no funcionacomo un ordenador, no sigue una serie precisa de instrucciones nirealiza cálculos. Los billones de conexiones sinápticas no son exactos.No hay dos cerebros que sean iguales, ni siquiera los de los gemelosidénticos. En cada cerebro, las consecuencias de cada historial dedesarrollo y del historial de sus experiencias quedan marcadas de for-ma única. La característica especial más sorprendente del cerebro delos vertebrados superiores es el proceso llamado reentrada. Es elintercambio continuo de señales paralelas entre áreas del cerebro conconexiones recíprocas, un intercambio que incesantemente coordinaentre sí las actividades de los mapas de estas áreas en el espacio y enel tiempo.

El origen evolutivo de la conciencia en el ser humano hace pensar quela mente debe surgir como resultado de dos procesos de selección: laselección natural darwiniana y la selección somática. La primera esaceptada por la mayoría. La segunda, propuesta por Edelman y Tononise basa en tres principios:

1º La selección durante los primeros estadios del desarrollo delindividuo, donde a demás de intervenir los genes y la herencia enla conectividad de las sinapsis, ésta queda establecida en buenamedida por la selección somática que se produce durante eldesarrollo; las neuronas que se disparan juntas quedan conecta-das y forman grupos quedando vinculadas entre sí.2º La selección durante toda la vida del individuo, cuando se pro-duce un proceso de selección sináptica dentro del repertorio degrupos neuronales como consecuencia de las experiencias con-ductuales.3º El proceso de reentrada que permite que un individuo con unsistema variable y único pueda catalogar un mundo sin etiquetasen clases de eventos sin necesidad de un programa de ordena-dor.

El cerebro experimenta en todo momento un estado consciente particu-lar elegido entre millones de estados posibles, cada uno de los cualespuede requerir una conducta diferente. Esto significa que hay que pro-


cesar muchísima información que puede expresarse por una medidaestadística denominada “complejidad neuronal”. Esta medida de com-plejidad proporciona un valor al grado de diferenciación de un procesoneuronal. Una pregunta fundamental relacionada con el origen de laconciencia es cuándo apareció la información por primera vez en lanaturaleza. Lo que parece claro es que los sistemas capaces de proce-sar información aparecieron como resultado de la evolución por selec-ción natural. La información es un concepto biológico que en los sereshumanos llega a extremos excelsos de elaboración; la sintaxis no emer-gió en la naturaleza hasta la llegada de los hombres.

El paleontólogo Juan Luis Arsuaga cree razonable situar hace mediomillón de años el despegue de la conciencia humana, y postula que qui-zá en la Sima de los Huesos de Atapuerca tengamos uno de los prime-ros testimonios de la conciencia, algo que los animales no han hecho, eldescubrimiento de lo inevitable, la muerte.


De la misma forma que en el caso del estudio de los orígenes de lavida, encontrar un ser vivo fuera de la Tierra sería fundamental paracualquier modelo científico de dichos orígenes, la posibilidad de detec-tar conciencia fuera de nuestro planeta tendría unas implicaciones cós-micas difícilmente imaginables. Como el Universo es inmenso, es lógicoque muchos pensadores se hayan preguntado alguna vez sobre la exis-tencia de otros seres inteligentes fuera de la Tierra. De hecho, puededecirse que se ha mantenido un debate permanente sobre esta pre-gunta que san Alberto Magno, en el siglo XIII, exponía de forma clara“¿Hay otros mundos o es este singular? Esta es una de las preguntasmás nobles y excelsas en el estudio de la naturaleza”. Según Frank J.Tri-pler17 la creencia en la pluralidad de mundos está basada en el principiode plenitud o mediocridad: “Lo que puede existir debe existir en algúnlugar”, y en el principio de infinitud del Cosmos. Algunos ejemplosnotables de pensadores partidarios de la pluralidad de mundos fueronTales de Mileto, Leucipo, Demócrito, Giordano Bruno –que fue quema-do por la Inquisición por estas creencias–, Buvier de Fontenelle, Kepler,Huygens, Voltaire, todos los enciclopedistas, Kant, Goethe, PercivalLowel y otros. También abundaron los pensadores que rechazabandicha pluralidad como Pitágoras, Platón, Aristóteles, santo Tomás, Gali-


leo,William Whewell, R.Wallace, y otros.

En 1959, Giuseppe Cocconi y Phillip Morrison publicaron en Natureun artículo titulado “Searching for Interestellar Communications” a partirdel cual el debate se avivó hasta llegar a una especie de paroxismo enla década de los años setenta. Las dos tendencias se radicalizaron: porun lado los físicos, Sagan, Drake, Morrison y otros, que abogaban porla existencia de tales seres; por el otro, los biólogos evolucionistascomo Dobzhansky, Simpson, Ayala, Mayr, Lovejoy y otros, que sosteníanque probablemente la Tierra es única como morada de seres inteli-gentes.

La tesis de Cocconi y Morrison, expuesta en el mencionado artículo esque “Si hay civilizaciones que han observado nuestro Sol y han detecta-do nuestro desarrollo, probablemente han intentado comunicarse connosotros”. Hacen un análisis del posible canal de comunicación interes-telar llegando a la conclusión de que la frecuencia más probable sería1.420 MHz, donde emite el elemento más abundante de la naturaleza,el hidrógeno. Proponen como zona de búsqueda los polos galácticos,donde en unos 15 años luz de radio hay unas cuantas estrellas comoposibles blancos (τ Ceti, Ω Eridani, ε Indi y otras). Concluyen el artículodiciendo que “La probabilidad de éxito es difícil de determinar ; pero sinunca buscamos, la probabilidad de éxito es cero”. El astrofísico FrankDrake, uno de los más entusiastas científicos del proyecto SETI “Searchfor ExtraTerrestrial Inteligence”, fue el primero en poner en marcha unprograma de búsqueda, proyecto OZMA, desde el observatorio deGreen Banks. Durante 200 horas de escucha del entorno de las estre-llas ε Eridani y τ Ceti con el radiotelescopio sintonizado a la frecuenciadel H2, no se escuchó ninguna señal inteligente que no fuera identifica-ble con una emisión terrestre. Hoy se sabe que era como buscar unaaguja en un pajar.

También Frank Drake es el autor de la famosa fórmula para calcular laprobabilidad de que una civilización avanzada evolucione en un sistemaestelar. Esta probabilidad, en su forma más simplificada, es p == fpneflfifc,donde fpp es la probabilidad de que un sistema estelar tenga planetas, nee

es el número de planetas habitables en un sistema solar que tiene pla-netas, fll es la probabilidad de que la vida evolucione en un planeta habi-table, fii es la probabilidad de que la vida evolucione hacia la inteligencia,


y fcc es la probabilidad de que una especie inteligente intente establecercomunicación interestelar. Los dos primeros factores son calculablescon cierta precisión al tener algunas muestras, los otros tres sólo pue-den inferirse del único ejemplo que tenemos: nuestro planeta connuestra vida y nosotros mismos. La fórmula provocó un entusiasmoinusitado entre la comunidad científica y entre los años 1961 y 1982 sediscutió, en algunos casos como tema único, en unos 8 ó 10 congresosmundiales (Green Banks, Byurakan, varios en NASA, Montreal, Tallinin,Atenas, etc.). En Montreal, por ejemplo, Hart demostró que p debía sermuy pequeña, Drake ni muy pequeña ni muy grande, Papagianis o muypequeña o muy grande y Sturrock que lo único que se deducía de lafórmula era una gran incertidumbre. La conclusión es que la fórmulaserá muy estimulante intelectualmente pero inservible para hallar p.

Se han propuesto múltiples experimentos para detectar posiblescomunicaciones extraterrestres, muchos de ellos nunca realizados.Debido a lo débil de la señal esperada se necesitan antenas de grandiámetro o redes de antenas de las que se integre la señal recibida paramejorar su resolución. Algunos de los programas llegaron a escucharestrellas en un radio de 80 años luz, en algunos casos unas 200 estrellasde espectros parecidos a nuestro Sol, cientos de horas y en ningúncaso con resultados positivos. Actualmente hay dos programas concapital privado que siguen la investigación. El programa Phoenix del Ins-tituto SETI, cuyo director es Frank Drake y el programa BETA (BillionChannel Extra Terrestrial Assay) de la Planetary Society, cuyos impulsoresfueron Carl Sagan y Phillip Morrison.

Todos los programas mencionados son pasivos, sólo pueden recibirseñales. Pero no hay razón aparente para que nuestra especie no man-de algún mensaje a estos hipotéticos seres inteligentes para dar cuentade nuestra existencia. Desde el radio telescopio de Arecibo, se trasmi-tió un mensaje a las 17:00 horas GMT el 16 de noviembre de 1974,para una posible recepción por otros seres inteligentes. La transmisiónse hizo en la frecuencia de 2.380 MHz y con una potencia efectiva de3 x 1012 W, una de las señales más potentes jamás radiadas desde la Tie-rra. El haz transmitido se dirigió hacia el gran cúmulo globular de estre-llas de la constelación de Hércules, M13; un grupo de unas 300.000estrellas a 25.000 años luz de distancia. Si dentro de 25.000 añosalguien desde algún planeta de alguna de aquellas estrellas apunta su


radio telescopio hacia nosotros recibirá, en esta frecuencia, una densi-dad de señal 107 veces mayor que la que recibe de nuestro Sol. El men-saje consta de 1.679 caracteres consecutivos de unos y ceros queintenta de la forma más lógica posible decirle a los hipotéticos seresinteligentes que lo reciban, quién lo envía, nuestro sistema de numera-ción, de que estamos formados, etc. Algo más anecdóticos son losmensajes grabados en unas placas y mandados al espacio en las sondasPionner 10 y 11, así como unos discos grabados en las Voyager 1 y 2, lasúnicas sondas artificiales que han salido de nuestro sistema solar.Todasellas tardarán millones de años en caer en algún planeta y, si no se des-truyen, puede que tengan la suerte de que alguien inteligente las desci-fre y descubra que no está solo en el Universo.

La NASA hace tiempo que abandonó su programa SETI, pero ello nodebe interpretarse como una falta de interés por descubrir si hay otrosseres inteligentes en el Universo. Por métodos pasivos, relativamentebaratos por ser complemento de otros proyectos de investigación,sigue manteniendo abiertas ciertas líneas de investigación. Si existenseres inteligentes que hayan desarrollado tecnologías de comunicaciónen radiofrecuencia (radio, TV, radares, etc.) deben poderse medir lasseñales y las fugas que mostrarán ciertos patrones lógicos. Se hanhecho pruebas de reflexión desde la Luna para ver el espectro deradio frecuencia de la Tierra, y es singular. Algo parecido debería versedesde otros hipotéticos planetas habitados por civilizaciones tecnológi-cas. Un problema grave es lo débil que es la señal esperada comparadacon la “basura radioeléctrica” generada en la Tierra. En los programasde exploración y explotación de la Luna hay previstos radiotelescopios

en la cara oculta (Figura 8) que esla zona más limpia del entorno dela Tierra.

Otro método pasivo consiste enanalizar los espectros de las atmós-feras de planetas habitables paraver si hay trazas de algún compues-to químico que no exista de formanatural. La atmósfera de la Tierravista desde el espacio mostraría

espectros con líneas de absorción de


Figura 8. Futuras instalaciones astronómicas en lacara oculta de la Luna.

moléculas artificiales como los compuestos flúor-cloro-carbonados(freón), signo inequívoco de la existencia de seres inteligentes. De nue-vo se requerirán instrumentos mucho más sensibles que los actuales ycon una resolución que aún no se ha logrado. Probablemente los pro-gramas TPF, Life Finder y Planet Imager, mencionados en capítulos pre-vios y que la NASA tiene previstos para más allá del año 2014/2020,serán los adecuados.

En general, la postura de los biólogos evolucionistas respecto de posi-bles seres inteligentes fuera de la Tierra es de escepticismo. Es más,Lovejoy va incluso más lejos y dice 18, 19 que así como los animales inte-ligentes podrían evolucionar en otros planetas siguiendo trayectoriassimilares a las que se han visto en la Tierra, el fenómeno de la “cogni-ción” es completamente distinto del de la inteligencia y debe esperarseque será extremadamente raro. Basa sus afirmaciones en que la inteli-gencia no es una buena estrategia evolutiva por varias razones: el cere-bro tarda en conformarse completamente, antes y después del naci-miento, y no es más eficiente que otras estrategias (pe: nocturnidad,mimetismo, número, etc.) contra los depredadores. Los cetáceos, losproboscidios y los primates son los tres órdenes de mamíferos quemás han desarrollado el cerebro y poseen cierto grado de inteligencia.Ninguno de ellos ha tenido gran éxito, la mayoría están casi en vías deextinción, excepto el Homo sapiens. Según Dobzhanski y Lovejoy, apriori la inteligencia no es ninguna ventaja evolutiva, sin embargo es unriesgo para la reproducción. No es probable que constituya una ten-dencia natural en la evolución.

Conclusiones

Hace unos años se publicó un libro del biólogo Richard Dawkins, Esca-lando el Monte Improbable 20, donde a través de su lectura uno puederecrear pasajes fascinantes y muy improbables de existencia. Las cimasde estos montes improbables representan la combinación de perfec-ción e improbabilidad que es fácil encontrar en los seres vivos y suadaptación al medio a través de la evolución darwiniana; la mayoría deestos seres parecen haber alcanzado su cumbre óptima, la cúspideimposible.


A través de las exposicioness precedentes hemos hecho un breve aná-lisis de lo que se conoce sobre las respuestas a las tres preguntas queformulamos al inicio de la conferencia, y si tuviera que hacer el resu-men más simplificado posible de toda la historia descrita lo asemejaríaa una especie de juego de azar en el que el jugador dispone de muchí-simos dados. El jugador puede hacer una sola jugada lanzando todos losdados a la vez, la mayoría de ellos quedarán asentados sobre una cara,equilibrio estable, pero puede que alguno mantenga un equilibriometa-estable sobre un vértice. Este último evento, muy improbable,representa nuestro Universo que ha conseguido atrapar un ciertoorden (baja entropía). Es el Big-Bang, con la expansión del espacio-tiempo durante 10.000 millones de años hasta que el jugador tiene laopción de una segunda única jugada.

De nuevo lanza los innumerables dados donde la inmensa mayoríaquedan en desorden sobre sus bases, muy pocos, quizá uno, en equili-brio meta-estable sobre un vértice. El último dado representa el eco-sistema de la vida que permitirá evolucionar a todas las especies duran-te 3.700 millones de años adaptándose al medio. El jugador insiste conuna tercera jugada única. Lanza los dados que como en anteriores juga-das han quedado desordenados salvo uno que se mantiene en equili-brio meta-estable sobre un vértice. Éste también ha conseguido unaparcela de orden (baja entropía) donde evoluciona la conciencia queserá capaz de observar el resultado de las tres jugadas.

Entre las cuatro dimensiones que se crearon en el origen de nuestroUniverso hay una inexorable que desgraciadamente tiene un solo sen-tido, el tiempo. Físicamente la vemos representada en la evolución delUniverso, de las especies, de nuestras mentes y sobre todo en elaumento perenne de la entropía gastando el orden que consiguió con-centrar el equilibrio meta-estable del Big-Bang.

¿Habrá una cuarta jugada? Hay ciertos trabajos científicos que parecenindicar que el cerebro humano está evolucionando13, aunque no esprobable que éste sea el camino hacia la cuarta jugada. La gran evolu-ción podría ir hacia la conciencia y cultura global y quizá universal. Enun futuro más o menos lejano la humanidad puede ocupar, de formamaterial (pe: colonias espaciales) o inmaterial (pe: máquinas de VonNeuman) parte del Universo, y lograr que haya conexión entre todas


las civilizaciones que permita una cultura y conciencia global y universal.Puede parecer una especulación, y yo así lo creo de momento, perohay autores que recomiendo, de cuyas fuentes he bebido 21, que lodesarrollan con más detalle.

En 1973, en Cracovia, tuvo lugar un simposio para conmemorar el 500aniversario del nacimiento de Copérnico. Durante siglos se afirmó que laTierra era el centro del Universo. Nadie se atrevía a disentir de Aristóte-les y Ptolomeo, según los cuales, todo giraba alrededor de la Tierra. Fue elcanónigo Copérnico quien dio una gran lección de humildad a la Tierra ysus habitantes al mostrarles que no tenían ninguna situación de privilegio,que no era más que un insignificante planeta, girando alrededor de unaestrella vulgar, en un inmenso Universo. Fue en este simposio de Cracoviadonde Brandon Carter presentó un principio revolucionario: el PrincipioAntrópico, según el cual quizá el hombre vuelva a recobrar el orgullo deser el centro del Universo, aunque no centro físico, sino como únicoobservador privilegiado. Carter lo expresó claramente: “Nuestra posiciónen el Universo es necesariamente privilegiada en el sentido de que escompatible con nuestra existencia como observadores”.

Hay varias versiones del Principio Antrópico, que algunos llaman Argu-mento Antrópico. Según el Principio Débil: “El hombre es una forma devida inteligente basada en el carbono que ha evolucionado en un pla-neta en el entorno de una estrella y cualquier observación que hagadel Universo está auto-seleccionada por este hecho”. La mayoría de losparámetros cosmológicos como la densidad Ω, la constante cosmológi-ca Λ la masa del electrón, el número de fotones, etc. deben tener losvalores que tienen para que un observador inteligente pueda llegar aobservarlos.

En el otro extremo el Principio Fuerte dice. “El Universo debe ser talque admita la creación de observadores en él, en algún momento”. Haymuchos pensadores que opinan que en esta versión “Fuerte”, es unaextrapolación inaceptable. Crea problemas metafísicos, la ciencia quesiempre se pregunta “cómo” aquí se pregunta “por qué”. No obstante,sigue siendo una herramienta válida de debate entre los cosmólogoscomo lo demuestra la última frase de un artículo de Mario Livio y Mar-tin J. Rees, aparecido recientemente en la revista Science 22, y qué termi-na con la frase: “Hasta que no sepamos con seguridad en que tipo de


universo o multiverso vivimos, el razonamiento antrópico es cierta-mente una opción en el arsenal de los físicos”. Si el Principio Antrópicotiene algún sentido, nuestra especie vuelve a ser el centro del Universo,no en el sentido físico, sino como observador privilegiado recobrandosu orgullo perdido.

Gracias



1 Ripoll A. Una mirada al espacio. Galaxia Gutemberg. 1998

2 Mishner C.W.,Thorne K.S.,Wheeler J.A. Gravitation. Pág. 407.W. H. Freeman and Company. 1973

3 Ibíd., pág. 409-410

4 Greene B. The Fabric of the Cosmos. Penguin/Allen Lane. 2004

5 Guth A. H. The Inflationary Universe:The Quest for a New Theory of Cosmic Origins.Addison- Wesley. 1997

6 Guth A. H., Keiser D. I. “Inflationary Cosmology: Exploring the Universe from the Smallest to the LargestScales”. Science 11 Febrero 2005. Pág. 884-890

7 Panagia N.“The Hubble Space Telescope – Present and Future”. ESA bulletin 118. Mayo 2004. Pág. 12-13

8 Gianolio A., et al. “Gravitacional Waves and Massive Black Holes? – The LISA and LISA Pathfinder Mis-sions”. ESA bulletin 119.Agosto 2004. Pág. 4-13

9 Davies P. El quinto milagro: En busca de los orígenes de la vida. Editorial Crítica. 2000

10 Según una famosa carta de Darwin, citada en The Creation of Life de Andrew Scott, éste decía que imag-inaba “una pequeña charca caliente, con todo tipo de sales fosfóricas y amoniacales, luz, calor, electricidadetc.” donde conjeturó la vida podría formarse por un proceso de complejidad química

11 Crick F. Life Itself: Its Nature and Origin. Simon&Schuster. 1993

12 Irion R.“The Store of O2”. Science. 17 junio 2005. Pág. 1.730-1.733

13 Balter M. “The Human Brains Still evolving? Brains Genes Show Signs of Selection”. Science Septiembre2005. Pág. 1662-1663

14 Mora F. El Reloj de la Sabiduría.Tiempos y Espacios en el Cerebro Humano.Alianza Ensayo 2001

15 Edelman G. M.Tononi G. El Universo de la Conciencia. Editorial Crítica S. L. Barcelona 2000

16 Crick F. La Búsqueda Científica del Alma. Una Revolucionaria Hipótesis para el siglo XXI. Editorial Debate SA1994

17 Tipler F. J.“Extraterrestrial Intelligent Beings do not Exist”. Q. Jl. R. astr. Soc. 21. Pág. 267-281. 1980

18 Lovejoy C. O.“The Origin of Man”. Science.Vol. 211. 1981

19 Dobzhansky T. Genetics of the Evolucionary Process. Columbia Univ. Press. 1970

20 Dawkins R. Escalando el Monte Improbable.Tusquets Editores. 1998

21 Savage M.T. The Millenial Project. Empyrean Denver

22 Livio M., Rees M.J.“Anthropic Reasoning”. Science, 12 agosto 2005. Pág. 1022-1023

el espacio y los orÍgenes: el universo,la vida y la … inaugural 2006.pdf · ¿cómo se originó...

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