isaac asimov - el electron es zurdo

8/12/2019 Isaac Asimov - El Electron Es Zurdo

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El electrn es zurdo y otros ensayos cientficosSeccin: Ciencia y TcnicaIsaac Asimov:

El electrn es zurdoy otros ensayos cientficosEl Libro de BolsilloAlianza Editorial adridTtulo ori!inal:Extracts of: The Left Hand of the ElectronThe Solar System and Back From Earth to Heaven

Traductor: "rancisco oran Samanie!oEscaneado #or: arroba$%%$Corre!ido #or: &ed&aven'()*$ by Isaac Asimov+ ()*% by ,oubleday - Com#any. Inc'+ ()// by Isaac Asimov+ ()/0. ()/1' ()// by T2e ercury 3ress. Inc'+ Ed' cast: Alianza Editorial. S' A'. adrid. ()**il4n. 567 TE: $%%%%01ISB8: 609$%/9(/159$,e#sito le!al: ' (0'%$19()**3a#el fabricado en Torras ostenc2. S' A'Im#reso en i;os de E' inuesa. S' L'&onda de Toledo. $0 9 adrid913rinted in S#ain


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NDICE

Introduccin ''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''0('"uturo amenazador'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''/$'Tama


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Introduccin

e aver!?enza un #oco declarar @ue uno de los ca#tulos de esta obra. el octavo #orm4s se


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KQna vez cont el cuento del fanfarrn. @ue #resuma de ser el me;or es@uiador acu4ticodel mundo' Al fin. en una 2ermosa #laya con es#lndido olea;e. le #usieron el #atn en lasmanos y le di;eron @ue saliese a lucirse' arc2. #laya aba;o. 2asta el lmite mismo de lasolas. y all #lant la tabla. derec2a en la arena. y se @ued inmvil' DAvante Ole !ritabantodosO. Dal a!ua'''

3ero l. a su vez les c2ill: D8o 2ay #ara @u Tam-.n "atna el /%e "arado es"era0,***'

KA@uella vez sal con vida de mila!ro'R bien tro#iezo con un breve artculode una revista cientfica. @ue informa de @ue cierta

lnea de investi!acin #arece establecer relaciones. entre la conservacin de la #aridad y laactividad #tica de los com#uestos naturales' El artculo tena unas @uinientas #alabras'

Inmediatamente me inflama el af4n de eH#licarles eso a ms lectores' a m manera!Esosi!nifica. naturalmente. @ue #rimero ten!o @ue definirles la #aridad. y cu4ndo se conserva ycu4ndo no. lo cual me cuesta dos artculos de a mil #alabras' Lue!o ten!o @ue eH#licarles todoel lo de la actividad #tica. lo cual me cuesta otros dos artculos. los cuales combino des#us

en un @uinto7 y a2 tenis todo el mamotreto. en los cinco #rimeros ca#tulos de esta obra'R des#us de una de mis c2arlas. un oyente me detiene y me dice: F3or @u no escribeusted un artculo sobre la !eometra no euclidianaG Buena idea. contesto afablemente. y yano sosie!o 2asta escribir no uno. sino dos:El /%nto de E%cldes y La verdad "lana' #ara

#oder res#irar tran@uilo'3ero el caso m4s clebre fue una vez @ue me rebel y me !rit a m mismo: D3ardiez

O#or@ue yo !asto eHclamaciones fuertes. cuando se tercia. y sa es mi favoritaO' oy novoy a escribir' 3or una vez voy a #asarme el da en la cama. no 2aciendo nada m4s @ue leer'

D,ic2o y 2ec2o Co! un libro de matem4ticas. @ue estaba deseando leer con todososie!o. cuando no tuviese nada @ue 2acer7 ba; todas las #ersianas. #ues aborrezco la luznatural7 encend la l4m#ara. me acost y em#ec la lectura' El #rimer ca#tulo trataba de

nmeros #rimos7 antes de terminarlo. di en #ensar y #ensar''' salt del lec2o. ardiendo al ro;o blanco de im#aciencia. y escrib )rma caldad' y

adis mi da de cama'FCmo voy. #ues. a interrum#ir mis escritos. slo #or@ue los lectores de;en de

com#rarlos y #or@ue los editores se vean forzados. #or la falta de venta. a se!uirles lacorrienteG

Tendr @ue continuar escribiendo ensayos. #ara m solo7 ir a#il4ndolos unos sobre otros.y de vezen cuando 2o;ear entre ellos. leerlos y releerlos. y !ozarlos todos yo mismo'

FCmo @ue basta yaG3ara vosotros #odr4 ser7 #ero #ara m. no' DDD8unca ;am4s

PPPEn in!ls la discul#a del fanfarrn

T2ey also surf 2o only stand and ait

es astracanesca #arodia del verso de ilton

T2ey also serve 2o only stand and ait

2ermoso remate de un soneto en @ue el #oeta cie!o. des#us de lamentar @ue su invalidez le im#ida servira ,ios debidamente. se da cuenta de @ue

Tambin le sirve @uien #aciente es#eraLas nicas #alabras distintas en ambos versos son serveservir y surf#atinar en las olas. @ue adem4stienen sonidos seme;antes'OK8' del T'


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1. Futuro amenazador

En resumidas cuentas. 2ay dos modos de en;uiciar a los autores de ficcin cientfica'Qna consiste en tenerlos #or c2iflados: FCmo van esos 2ombrecillos verdes. IsaacG

FEstuviste en la luna 2ace #oco. Isaacito sim#4ticoG

La otra manera consiste en tomarlos #or sa!aces escrutadores de lo futuro: FCmoser4n las as#iradoras del si!lo UUI. doctor AsimovG F>u adelanto sustituir4 a la televisin.

#rofesorG,e las dos yo creo @ue #refiero la #rimera' Al fin. ser c2iflado es bien f4cil' o #uedo

2acerlo sin #re#aracin. en cual@uier momento o lu!ar. desde los ts facultativos 2asta loscon!resos de ficcin cientfica'

Es muc2o m4s difcil #redecir lo futuro. sobre todo en los trminos formulados #or@uienes nos #re!untan. #ues a ellos siem#re les interesan detalles sobre artefactos. y eso es

#recisamente lo @ue yo no #uedo decirles'Com#renderis. #ues. @ue cuando me #iden 2ablarle a un #acifico senado. o escribir un

artculo #ara una revista es#ecialmente seria. el tema @ue menos me !usta tratar es Lo futuro.tal como yo lo veo'Com#renderis tambin @ue el tema @ue casi siem#re me #iden @ue trate es''' bueno.

2abis acertado'3or eso me nie!o7 al menos intento ne!arme' ,es!raciadamente. aun@ue en mis

convicciones soy firme y escru#uloso. #resto a morir muc2o antes de com#rometer mis#rinci#ios. ten!o un #unto dbil: soy una #izca ase@uible a la adulacin'

3or eso. cuando el+e1 2ork Tmesme llam #oco des#us de abrirse la "eria undialde 8ueva orM. invit4ndome a visitarla a eH#ensas de ellos y a escribirles un artculo sobrecmo ser4 el mundo dentro de unos cincuenta auiz4 #ueda rom#er el encanto. a#rovec2ando esta tribuna #ara eH#oner mi o#ininsobre las #osibilidades #ronosticadoras de la novela cientfica' As la !ente. obteniendo unavisin eHacta de todo ello. de;ar4 de #edirme @ue 2a!a el in!rato #a#el de #rofeta'

3ara el #rofano. es decir. #ara @uienes. #or vivir fuera de nuestro recinto. asocian altrmino ficcin cientfica #eludas visiones de "las2 Nordon y de monstruos del La!o

8e!ro. el nico as#ecto serio de la ficcin cientfica es @ue #redice cosas. y con eso suelensi!nificar @ue #redice cosas concretas!

El #rofano. enterado de @ue autores de ficcin cientfica trataron de la ener!a atmicadcadas antes de inventarse la bomba. ima!ina @ue esos escritores eH#usieron


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concienzudamente la teora de la fisin ur4nica' R sabiendo @ue autores de ficcin cientfica2an descrito eHcursiones a la luna. ima!ina @ue tales autores #ublicaban detallados #lanos deco2etes de tres eta#as'

as la verdad es @ue los escritores de ficcin cientfica son invariablementeinconcretos' El sim#le 2ec2o de @ue yo 2able de robots #ositrnicos. y di!a @ue obedecen a

las tres leyes del robot. no tiene el menor valor #redictivo desde el #unto de vista in!enieril'Ima!inaos. como e;em#lo. la conversacin @ue un entrevistador KE tiene conmi!o KA'. E': F>u es un robot #ositrnicoGA': Qn robot con cerebro #ositrnico'E': F @u es un cerebro #ositrnicoGA': Qn cerebro en el @ue corrimientos #ositrnicos sustituyen a los corrimientos

electrnicosdel cerebro 2umano'E': 3ero F#or @u 2an de ser los #ositrones su#eriores #ara eso a los electronesGA': 8o lo s'E': FComo evita usted @ue sus #ositrones se combinen con electrones. #roduciendo una

inundacin de ener!a @ue convertira al robot en un c2arcode metal fundidoGA': 8o ten!o la menor idea'E': a #ro#sito. Fcmo somete usted flu;os #rotnicos a las tres leyes del robotGA': 8o ten!o ni nocin'Eso no me aver!?enza' Al escribir mis cuentos de robots. no era mi intencin eH#licar

en detalle in!eniera de robots' e #ro#use slo re#resentar una sociedad en @ue abundasenlos robots avanzados. #rocurando sacar las #osibles consecuencias'

i enfo@ue no era en modo al!uno lo es#ecfico. sino las !eneralidades' Claro @ue una#rediccin es#ecfica #uede acertar. #ero yo a#ostara a @ue #r4cticamente todos esos aciertosllevan una circunstancia modificativa. @ue 2ace @ue tal #rediccin no sea una #rediccin

autntica'3uedo citar un e;em#lo tomado de mis #ro#ios relatos. #ero antes de 2acerlo.

mal@uist4ndome con todos y cada uno. #or@ue #arece @ue me #on!o #or modelo a m mismo.@uiero contar un caso en @ue mi #ronstico result ridculamente ineHacto'

Qna vez escrib un cuento breve tituladoEverest'en el cual eH#li@u el fracaso 2umanoen escalar ese monte. diciendo @ue su cumbre estaba ocu#ada #or unos observadoresmarcianos y @ue los abominables 2ombres de las nieves eran realmente''' bueno. ya loadivin4is'

Entre!u ese cuento el * de abril de ()15. y el Everest fue escalado con Hito. sin trazasde marcianos. el $) de mayo si!uiente' 3ero el cuento se #ublic medio a


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verdad lo llamaron tecnecio' En realidad su descubrimiento verdadero ocurri dos a


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#ara se!uir vivo. de la buena voluntad de los dem4s' Todo ofensiva sin defensa' FeentiendesG

F>u 2acer entoncesG Considerad de nuevo el ttulo de einlein Sol%c3n 5ncom"leta!El 2ec2o es @ue einlein #redi;o la amenaza nuclear @ue 2oy eHiste antes de @ue se

iniciase la era nuclear' Siete au clase de novelasu#onis @ue #oda 2aberse escrito en (66%. acerca del automvil. entonces futuroG

3odra 2aberse tomado el automvil como un sim#le artefacto' La novela saldra llenade toda clase de !alimatas cientficos. describiendo el funcionamiento del automvil' Secontara el a#uro #roducido #or el fallo del framist4n en el momento crtico. y cmo sesalvara el #rota!onista. im#rovisando un esca#e con el coc2e de un ni


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F8o se eHtender4n las ciudades. al no necesitar nadie vivir cerca del sitio en @ue traba;aGD3oder vivir a diez millas y. sin embar!o. #resentarse veloz #or la ma


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A estas alturas ya 2emos a#rendido a es#erar cambios y muy radicales. y vamosresi!n4ndonos a la necesidad de #revenirnos con #lanificaciones #revias'

La misma eHistencia y #o#ularidad de la novela cientfica indica 2asta @u #unto se vanconsiderando inevitables las transformaciones. y una de las misiones de la novela cientfica es2acerle menos desabrido al 2ombre normal el 2ec2o del cambio'

3or muc2o @ue el vul!o en !eneral i!nore la ficcin cientfica y se ra de ella. no #uede@uedar del todo a;eno a su contenido' Al!unos de sus #eculiares temas se 2an infiltrado en laconciencia #o#ular. aun@ue slo sea en forma de 2istorietas. muy va!as y desfi!uradas' 3oreso la a#aricin de armas nucleares. #royectiles co2etes y satlites artificiales no 2a c2ocadocon la resistencia #sicol!ica @ue se le 2abra o#uesto anta


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Qn cuarto cambio radical es la eH#losin libertadora. la liberacin de las anti!uascolonias. la revolucin de los ind!enas y las concomitantes reclamaciones de derec2osciviles dentro de los Estados Qnidos'

>uiz4 en este cam#o la ficcin cientfica no 2a traba;ado tan concienzudamente comoen los anteriores' &ay Bradbury tiene una eHcelente obra titulada. si recuerdo bien' 8amno en

medo del are'sobre el efecto en los Estados Qnidos de una emi!racin en masa de ne!ros aarte' o mismo. m4s realista en cierto modo. contem#l la #osibilidad de un Xfricainde#endiente en mi obra 8onflcto evta-le'#ublicada en ()1%. bien antes de las realidades.

#or cierto' 3ero tambin en mi novela Las correntes del es"acotrat yo. aun@ue no muyeH#lcitamente. lo confieso. del #a#el del ne!ro en la colonizacin de la NalaHia'

Estos son. sin duda. al!unos de los !randes cambios @ue nos es#eran' Cada uno de ellasbastar4 #ara trastornar el mundo @ue conocemos. antes de @ue #ase una sola !eneracin' Si2emos de evitar @ue los trastornos de!eneren en desinte!racin. tenemos @ue 2acer con;eturasinteli!entes sobre dnde nos llevan. y actuar en consonancia desde ahora!

Es misin de los escritores de novelas cientficas. a#arte de !anarse la vida y divertir alos lectores. 2acer tales con;eturas7 y eso les convierte. a mi ;uicio. en los m4s im#ortantes

servidores @ue 2oy tiene la 2umanidad'Cierto @ue ya no son slo los autores de novelas cientficas @uienes 2acen esas

con;eturas' emos #ro!resado tanto en esto. @ue varias a!encias !ubernamentales. institutosde investi!acin y em#resas industriales 2acen esfuerzos deses#erados #or descifrar en lanebulosa bola de cristal esos misterios' 3ero es mi conviccin #ersonal @ue casi todos losfuncionarios ministeriales o de em#resa. dedicados a eso. fueron al!una vez lectores denovelas cientficas'

Con@ue mirad lo @ue 2e 2ec2o' Comencel ca#tulo con la intencin de @ue;arme detener @ue escribir tantos difciles artculos de #rediccin. y lo acabo convencido de @uedebera escribir m4s an'

DNran #rueba de mis dotes #rofticas


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2. Tamao justo

ace #ocos das iba yo calle adelante. caminando de #risa 2acia no s dnde y. comosuelo a veces. sumido en #rofunda cavilacin'

A2ora bien. i!noro @u cara #ondr4n ustedes cuando est4n embar!ados #or 2ondas

refleHiones. #ero a m me dicen @ue mi rostro. en tales casos. se frunce en una eH#resin deincreble ferocidad' e cuesta traba;o creerlo. #ues son #roverbiales mi 2umor risue


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,ic2o de otro modo. el cubo de 5 #ul!adasde arista #odemos dividirlo con una sierra en$* cubitos de ( #ul!ada de arista' Intentadlo y os convenceris'

3ero F@u #asa con la su#erficie de un cuboG ,ic2a su#erficie consta de seis cuadrados7#or eso los dados tienen las caras numeradas desde Y a ::: ' Si la arista del cubo mide n#ul!adas. cada cara tiene nU n'o sea. nol%men 6elac3nvol%men?

s%"erfce

( / ( (Z(/

5 50 $* (Z$/ $(/ $(/ (

(% /%% (%%% (5Z1$1 5*1% (1/$1 0(Z/

Cuanto mayor sea un cubo. m4s volumen tendr4 #or cada #ul!ada cuadrada desu#erficie' 3or decirlo as. cuanto mayor sea. mayor #ro#orcin de materia suya @uedar4 #ordentro'

3odrais demostrar @ue ocurre eHactamente lo mismo con cual@uier cuer#o !eomtrico:tetraedro. esfera. eli#soides. etc' tambin ocurre con cuer#os irre!ulares [email protected]#oniendo. su#osicin im#ortante. @ue cada cuer#o conserve al crecer idnticas

#ro#orciones'3odemos. #ues. enunciar la ley cuadrado9cbica como si!ue' Al crecer un cuer#o

tridimensional cual@uiera. sin cambiar de forma. su su#erficie crecer4 como el cuadrado decual@uiera de sus lneas. y el volumen como el cubo de la misma'

Esto tiene im#ortante relacin con la in!eniera estructural de los cuer#os animados einanimados7 #ues al!unas de sus #ro#iedades de#enden del volumen y otras de la su#erficie'Como las @ue de#enden del volumen crecen m4s de #risa con el tama


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Qn cubo de diez #ul!adas de arista de esa materia #esa mil libras y descansa en unasu#erficie de cien #ul!adas cuadradas' La #resin sobre esa su#erficie so#orte vale diez libras

#or #ul!ada cuadrada'Al continuar creciendo el cubo. si!ue aumentando la #resin sobre la su#erficie so#orte'

Esa #resin termina #or ser tan !rande. @ue los enlaces @umicos entre los 4tomos y las

molculas de esa materia comenzar4n a ceder' El cubo em#ezar4 a a#lastarse ba;o la accin desu #eso'Cuanto m4s resistente sea una sustancia. m4s #odr4 crecer antes de @ue se alcance ese

#unto crtico7 #ero #ara todas las sustancias terminar4 #or alcanzarse' En un cam#o!ravitatorio dado. 2ay un tama


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Claro @ue. aun limit4ndonos a mamferos terrestres. es un 2ec2o @ue eHisten a la vezenanos y !i!antes. construidos se!n el mismo #atrn estructural de un tronco sobre cuatro

#atas' ay mamferos tan #e@ue


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As. #ues. si multi#licamos #or ($ todas nuestras dimensiones lineales. sin 2acer nin!notro cambio. nos asfiHiaramos en minutos7 #or@ue nuestra su#erficie #ulmonar semulti#licara #or (00. #ero la cantidad de materia a oHi!enar se multi#licara #or ('*$6' sisobrevivisemos a eso. nos moriramos de uremia en #ocos das7 #ues la su#erficie de losfiltros renales se multi#licara #or (00. mientras @ue el volumen de la san!re a filtrar sera

('*$6 veces mayor'D8o Qn 2ombre !i!antesco. aun@ue sus fmures se reforzasen y sus #ies se eHtendiesenenormemente #ara so#ortar sus toneladas de #eso. necesitara adem4s #ulmones y ri


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tanto. m4s inteli!encia em#iezan a ser sobrecom#ensadas #or las desventa;as de la crecientecom#licacin'

o !usto de #ensar. con mi 2abitual #re;uicio #ro2umano. @ue el tama


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3. Contraccin increble

En abril de ()/1 me #idieron @ue convirtiese en novela el !uin de una #elcula @ueestaba entonces rod4ndose' Se titulaba >a@e fant#stco'y des#us !an un #ar de Rscares.

#or efectos es#eciales'

e a@u el ar!umento. en dos #alabras' Qn submarino y sus cinco tri#ulantes sonreducidos a tama


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En estos y otros cuentos. la contraccin lle!a a lo ultramicrosc#ico7 #ero nosotrosseremos moderados y em#ezaremos #or su#oner @ue un 2ombre se reduce slo a la mitadeHacta de su estatura' Entonces @uedar4 reducido a la vez a un octavo ;usto de su volumeninicial Kvase el ca#tulo anterior' &es#ecto a lo ocurrido. #ara eH#licar esa reduccin devolumen 2ay tres #osibilidades:

>ue los 4tomos constitutivos de ese cuer#o se 2ayan 2acinado m4s a#retadamente'>ue de cada #orcin de ese cuer#o 2ayan desa#arecido siete octavas #artes de los

4tomos'>ue se 2ayan contrado los 4tomos mismos'La #rimera #osibilidad nos recuerda el caso de los !ases' Qn !as corriente #uede ser

reducido. sin demasiada dificultad. a un octavo de su volumen. con slo su#rimir la mayor#arte del es#acio entre sus 4tomos o molculas'

as. aun@ue en los !ases los 4tomos y molculas est4n tan es#aciados @ue es f4cilforzarlos a acercarse. en los l@uidos y slidos est4n en contacto virtual. y slo #ueden sera#roHimados muy #oco m4s. aun con enormes #resiones' La #resin en el centro de J#iter

bastara #ara reducir considerablemente el volumen de un 2ombre. #ero no. ni muc2o menos.a un octavo del normal' Antes de @ue eso #udiera ocurrir. se derruira la #ro#ia estructuraatmica'

Cierto @ue. una vez derruida dic2a estructura. la contraccin #uede continuar 2asta#e@ueue se reduzcan en #ro#orcin al volumen'La #rimera #osibilidad conduce inmediatamente a com#licaciones inace#tables' EHi!ira

@ue un 2ombre de / #ies K(.65 m' y $%% libras K)% W!' se redu;ese a otro de 5 #ies K)( cm' y$%% libras K)% W!'' En vez de la densidad a#roHimada del a!ua. tomara la del acero y


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se!uira 2acindose m4s denso. al contraerse m4s' Cuando tuviese $ #ies K/% cm' de estatura.sera m4s denso @ue el #latino. y al ad@uirir tamaa@e fant#stco fue acudir a esa se!unda

#osibilidad. estableciendo un va!o #aralelo con la contraccin de una foto!rafa. #ormani#ulaciones tridimensionales de #tica' El lector #oda su#oner @ue. en la desa#aricin deleHceso de masa. 2aba im#licado un efecto tetradimensional7 esa masa se iba. su#on!amos. alsu#eres#acio. al o#erarse la contraccin. y re!resaba de nuevo de l durante la reeH#ansin'

Claro @ue eso es fantasa. #ero muestra al menos @ue el #roblema eHiste' KEn la #elculala cuestin de la masa @uedaba i!norada #or com#leto'

En el cine. como en la novela. el submarino viene a reducirse al tama


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Al o#erador a bordo del submarino le #areceran ondas radio. #ero #ara los 2ombres delmundo. no contrado seran diminutos rel4m#a!os de luz. y resultara arduo utilizarlas #ara laradiocomunicacin'

Fcmo veran los del submarinoG F3or las ondas de luz #roducidas #or sus contradasfuentes luminosasG

3ero #ara el mundo eHterior esas ondas seran rayos !amma7 #or e;em#lo. tambin #arael #aciente. en cuyo torrente san!uneo nave!an' Es#ero @ue no lle!aran a #er;udicarle. #erono me 2e molestado en 2acer c4lculos'

,e; #asar estos detalles de las radiaciones. #or@ue. re#ito. se me ocurrieron demasiadotarde y fui demasiado #erezoso #ara su#oner @ue nadie los ca#tara' 3ero claro @ue subestima mis lectores' Qn ;oven sa!az se dio cuenta y arremeti inmediatamente contra m'

Tuve @ue contestarle. confesando mis cul#as %'

Los autores de la #elcula su#onan a la #rota!onista. &a@uel Velc2. atacada #oranticuer#os7 #ero no tenan ni la menor idea de la traza @ue #resentara un anticuer#o.debidamente aumentado' Claro @ue. Dcual@uiera estudia los anticuer#os. teniendo a iss

Velc2 en la #antallaLos anticuer#os son. naturalmente. molculas de #rotenas y yo me las ima!in como

#e@ue


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Al!unos ob;etos diminutos no #esan bastante #ara rom#er esa membrana y 2ay insectos@ue se deslizan. como andando. #or la su#erficie del a!ua7 no #or@ue floten Ksi lossumer!isemos en el l@uido no saldran a flote. sino #or@ue se a#oyan en la membrana @uee;erce la tensin su#erficial'

A2ora bien. si 2ay insectos bastante li!eros #ara ser sostenidos #or la tensin

su#erficial. F@u 2ar4n los microsc#icos seres de nuestra f4bula' 8o me 2e atrevido acalcular lo @ue debe #arecerles a ellos la tensin su#erficial de los l@uidos no contrados'Sos#ec2o @ue sera tan !rande. @ue les im#edira en absoluto atravesar la su#erficie de lasan!re l@uida. #ara #asar al aire del #ulmn'

Las necesidades del ar!umento de la #elcula me obli!aron a de;arles #asar. #ero se lo#use difcil' asta a2ora. nadie me 2a escrito afirmando @ue la tensin su#erficial sea unobst4culo insu#erable'

3ara eH#licar un ltimo #unto retrocedamos al si!lo UIU. cuando #or cierto 2aba!randes cientficos @ue no crean en la eHistencia de los 4tomos7 #ero no #or beatficai!norancia. como la !ente de ollyood. sino #or sesudos razonamientos'

La teora atmica. en su forma moderna. 2aba sido #ro#uesta en (6%5 #or el @umicoin!ls Juan ,alton. como manera sencilla de eH#licar diversos fenmenos @umicos' En todoel si!lo HiH el conce#to de 4tomo eH#lic. cada vez con m4s Hito. lo @ue ocurra en los tubosde ensayo' Al final del si!lo los @umicos 2asta 2acan uso de frmulas estructurales #aralas molculas m4s com#licadas' 8o slo contaban el nmero de 4tomos de diferente clase decada molcula7 2asta situaban esos 4tomos en ordenaciones es#ecficas tridimensionales.como ciertos rom#ecabezas'

8aturalmente los @umicos se vean casi forzados a creer @ue los 4tomos eHisten' Si noeHistiesen. Fcmo #odra su #retendida eHistencia eH#licar tantas cosas con tanta sencillezGF3or @u 2abra de com#ortarse la materia. en tantos sentidos y tan enteramente como s f%eraat3mca'no sindolo en realidadG

Sin embar!o. al!unos @umicos sostenan @ue no era #rudente salirse de los fenmenosmensurables' Todo el conocimiento decimonnico de los 4tomos era indirecto'Eran demasiado #e@ue


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3or los a


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8o slo com#rob la eH#licacin einsteiniana del movimiento broniano. sino @ue fueel #rimero @ue efectu una medida razonablemente a#roHimada del #eso real de molculassueltas'

Rstald se enfrent entonces con un efecto observable. #roducido #or molculasindividuales' Al contem#lar la vibracin de los !ranos sus#endidos en a!ua. los vea. en

efecto. em#u;ados #or molculas sueltas' Esto satisfaca su ri!urosa eHi!encia de efectosdirectamente observables y ya no #udo se!uir ne!ando la eHistencia de los 4tomos'3errin recibi #or su traba;o el #remio 8bel de "sica en ()$/' KEinstein 2aba recibido

el suyo en ()$(. #or otros mritos'Esto nos lleva de nuevo al >a@e fant#stco!En la #elcula. el submarino microsc#ico

surca la corriente san!unea. eHactamente como uno de tama


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4. Pares y nones

Acaba de ocurrirme al!o desconcertante' ,e ordinario me resulta #oco difcil 2allarasunto #ara estos ca#tulos' Se me ocurre un tema interesante y en se!uida trazo una

determinada lnea de desarrollo. desde un cierto #rinci#io a un cierto fin. y ya estoy enmarc2a'

as 2oy. 2abiendo decidido tratar de la asimetra Ken m4s de un ca#tulo.#robablemente. y terminar en la vida y la anti9vida. sucedi @ue se me ocurrieron dos#osibles modos de em#ezar' ,e ordinario en ese caso. uno de ellos me #arece tan #referible alotro. @ue lo eli;o tras bien corta duda'

3ero esta vez. la cuestin era si #artira de los nmeros im#ares o de la doble refraccin.y los motivos #ara lo uno o lo otro @ue bullan en mi cabeza estaban tan e@uilibrados. @ue no

#ude decidirme' ,os 2oras #as ante mi mesa. com#arando ambas #osibilidades. concreciente mal 2umor'

e di cuenta. #or cierto. de la desa!radable seme;anza de mi caso con el del asno deBuridan'e refiero aun tal Buridan. filsofo francs del si!lo UI=. @uien dicen @ue afirm lo

si!uiente: un asno 2ambriento. #uesto entre dos sacos de #ienso eHactamente i!uales en todo.se morir4 de 2ambre. #or@ue no ver4 motivo #ara decidirse #or uno. y no #or el otro'

En realidad. es claro @ue 2ay a@u un sofisma. #ues la afirmacin no tiene en cuenta elfactor azar' El burro. @ue no es un l!ico. #ondr4 casualmente la cabeza de modo @ue vea unode los sacos me;or @ue el otro7 torcer4 casualmente las #atas. de modo @ue un saco le @uedem4s cerca. e ir4 a #arar al saco me;or visto. o m4s #rHimo'

,e antemano no #odemos decir cu4l de los dos sacos ser4' Si #usisemos mil asnosentre sendos #ares de sacos eHactamente idnticos. sera de es#erar @ue una mitad de los

;umentos se volveran 2acia la derec2a ylaotra 2acia la iz@uierda' 3ero la conducta de cadaanimal se!uir4 siendo im#redecible'

,el mismo modo. es im#osible #redecir si una 2onrada moneda. 2onradamente lanzada.caer4 en un cierto caso en carao en cr%z#ero #odemos #redecir con confianza @ue un !rannmero de monedas. lanzadas simult4neamente. o una misma moneda lanzada muc2as veces.nos dar4n cara Ko cruz. a#roHimadamente en la mitad de los casos'

#or eso. aun@ue la #robabilidad de las caras es eHactamente i!ual a la de lascruces. ello no nos im#ide llamar al azar en nuestra ayuda. al tomar una decisin. lanzandouna sola vez una moneda'

FEm#ezamos #or los nmeros #ares. amable lectorG

Sos#ec2o @ue al!n filsofo #re2istrico sera @uien decret @ue 2ay dos clases denmeros: los #acficos y los belicosos' Los #acficos eran los del ti#o $. 0. /. 67 mientras @uelos intermedios eran los belicosos'

Si tenemos oc2o 2ac2as de #iedra y 2ay dos individuos con i!ual derec2o. ser4 f4cildarle cuatro a cada uno. y en #az' 3ero si las 2ac2as son siete. 2abr4 @ue darle tres a cadauno.y lue!o. o tirar la restante. con clara #rdida de un valioso ob;eto. o 2acer @ue los dis#utantesri


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La #alabra #ar su!iere fundamentalmente re!ularidad y lisura. sin desi!ualdadesim#revistas P' Qn nmero #ar de monedas idnticas. #or e;em#lo. #uede re#artirse en dos #ilasde altura eHactamente i!ual'

Las #ilas em#are;an en altura. y #or eso se llama #ar el nmero' 3ar el nmero @uetiene la #ro#iedad de re#artirse con i!ualdad'

3or el contrario. non no. nie!a esa #osibilidad' Si re#artimos un nmero non demonedas en dos #ilas. lo m4s i!uales #osible. una de ellas se alzar4 sobre la otra la altura deuna moneda' Los nmeros nones #oseen la #ro#iedad de #artirse desi!ualmente7 y tambin suotro nombre im#ares afirma la falta de i!ualdad del re#arto'

3or eso. #or #ermitir i!ualdad de re#arto. se dice @ue los nmeros #ares tienen "ardad'de una #alabra latina @ue si!nifica i!ual' Inicialmente se a#licaba esta #alabra slo a losnmeros #ares. como eHi!e la l!ica7 #ero los matem4ticos 2allaron cmodo decir @ue dosnmeros. ambos #ares o ambos nones. eran en los dos casos de i!ual"ardad0!Qno #ar yuno im#ar son. en cambio. de #aridad diferente' 3ara a#reciar las venta;as de este convenio.consideremos @ue:

Si se suman dos nmeros #ares. la suma es siem#re @ue dos #ares #ueden escribirse


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3aridades o#uestas lo dan ne!ativo'El conce#to de #aridad. es decir. la a!ru#acin de todos los ob;etos de una cierta clase

en dos subclases. y el 2allar resultados o#uestos. se!n o#eremos con ob;etos de la misma ode distinta subclase. es a#licable a fenmenos fsicos'

3or e;em#lo. todas las #artculas electrizadas #ueden dividirse en dos clases7 con car!a

#ositiva y con car!a ne!ativa' Tambin todos los imanes #oseen dos #untos de ma!netismoconcentrado. de #ro#iedades o#uestas:

un #olo 8orte y uno Sur' ,esi!nmoslos. #ues. #or[. 9. 8 y S'&esulta @ue[ con [ o 8 con 8 re#ulsin9 con 9 o S con S re#ulsin[ con 9 o 8 con S atraccin9 con [ o S con 8 atraccin

Tambin a@u #odemos formular dos #ro#osiciones:Car!as elctricas o #olos ma!nticos i!uales se re#elen'Car!as o #olos o#uestos se atraen'La analo!a formal con la suma o el #roducto de #ares e im#ares es obvia'Cuando. entre entes cuales@uiera. #aridades i!uales dan siem#re un resultado y

#aridades distintas dan siem#re el o#uesto. diremos @ue se conserva la #aridad' Si al!unasveces dos #ares diesen suma im#ar7 o si un nmero #ositivo. multi#licado #or uno ne!ativodiese #roducto #ositivo7 o si un #olo ma!ntico 8orte re#eliese a uno Sur. diramos @ue se@uebrantaba la ley de conservacin de la #aridad'

Cierto @ue entre nmeros y entre car!as elctricas o ma!nticas nadie 2a observado

;am4s @ue falle la ley de conservacin de la #aridad. ni es#era en serio observarlo en elfuturo'3ero. Fy en otros casosG=eris: El electroma!netismo constituye un cam#o7 es decir. toda car!a elctrica o

ma!ntica est4 rodeada de un es#acio. dentro del cual se manifiestan sus acciones sobre otrascar!as de la misma naturaleza' 3or eso se 2abla de una interaccin electroma!ntica. entre

#ares de ob;etos @ue #oseen car!as elctricas o #olos ma!nticos'asta los #rimeros a


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3ero lo malo es @ue la interaccin !ravitatoria es tan insi!nificante frente a laelectroma!ntica. @ue 2asta a2ora resulta im#osible medir la accin !ravitatoria entre loscor#sculos subatmicos. ni distin!uir si es atractiva o re#ulsiva' As. #ues. la cuestin de la

#aridad del cam#o !ravitatorio @ueda #endiente'Al avanzar el si!lo HH. se reconoci @ue las interacciones !ravitatorias y

electroma!nticas no son las nicas @ue eHisten' Las #artculas subatmicas e;ercan otras'Cierto @ue los electrones. con su car!a ne!ativa. y los #rotones. con su car!a #ositiva. se

su;etaban a las leyes del electroma!netismo' 3ero en el mundo subatmico 2aba otrosfenmenos @ue no obedecan a ellas' aba. #or e;em#lo. una cierta interaccin entre

#artculas. car!adas o no. @ue se manifestaba slo a las distancias nfimas. @ue se encuentrandentro del ncleo atmico'

Esta interaccin nuclear Fmuestra #aridadGToda #artcula subatmica tiene una cierta #ro#iedad mecano9cu4ntica. @ue #uede

eH#resarse en funcin de tres cantidadesx' yyz!En al!unos casos es #osible cambiar el si!node las tres. sin @ue se altere el si!no de la eH#resin en con;unto' Las #artculas en @ue severifica eso se dice @ue tienen"ardad "ar!En otros casos. al cambiar de si!nox' y y z'cam-ael de la eH#resin. y la #artcula en @ue ocurre eso se dice @ue tiene"ardad m"ar!

F3or @u #ar e im#arG 3ues bien. una #artcula de #aridad #ar #uede #artirse en dos de"ardad "ar'o en dos de"ardad m"ar'#ero nunca en una de #aridad #ar y otra de #aridadim#ar' 3or su #arte. una #artcula m"ar#uede escindirse en una #ar y otra im#ar. #ero nuncaen dos #artculas #ares o en dos im#ares' Esto es an4lo!o a cmo un nmero #ar #uededescom#onerse en suma de dos #ares o dos im#ares. #ero nunca en suma de un #ar con unim#ar7 mientras @ue un nmero im#ar se descom#one en suma de un #ar con un im#ar. #eronunca en suma de dos #ares o dos im#ares'

as 2e a@u @ue se descubri la #artcula llamada mesn W' Era inestable y ense!uida se divida en dos mesones #i' Al!unos mesones W no daban dos mesones #i. sino

tres. al dividirse. y esto era bien desconcertante' Si un mesn W 2aca lo uno. no debiera #oder2acer lo otro' As un nmero #ar #uede ser suma de dos im#ares K(% 5 [ * y un nmeroim#ar suma de tres im#ares K((5[*[(7 #ero no 2ay nmero @ue sea unas veces suma de dosim#ares. y otras veces de tres' Eso sera como es#erar @ue un nmero fuese a la vez #ar eim#ar' En una #alabra. re#resentara @uebrantar la ley de conservacin de la #aridad'

Los fsicos. #or tanto. #ensaron @ue tena @ue 2aber dos clases de mesones W: el de"ardad "arKmesn t2eta. @ue se divida en dos mesones #i7 y el de"ardad m"arKmesntau. @ue se divida en tres mesones #i'

Esa solucin no result del todo satisfactoria. #ues no #areca #osible distin!uir entre elmesn t2eta y el mesn tau. fuera del nmero de mesones #i en @ue se descom#ona' Inventaruna diferencia de #aridad entre dos #artculas. idnticas en todo lo dem4s. #areca un sistema

#oco afortunado'acia ()1/ unos cuantos fsicos 2aban comenzado a sos#ec2ar @ue @uiz4 fuese #osible

@ue falle en ciertos casos la ley de conservacin de la #aridad' Entonces ya no sera necesariodistin!uir entre el mesn t2eta y el mesn tau'

Esa idea des#ert el inters de dos ;venes fsicos c2ino9americanos de la Qniversidadde Columbia: C2en 8in! an! y Tsun! ,ao Lee. @ue tuvieron en cuenta lo si!uiente:

Es un 2ec2o reconocido @ue no 2ay m4s @ue dos interacciones nucleares: la @uemantiene li!ados los #rotones y los neutrones en el ncleo es sumamente fuerte. unas (5%veces mayor @ue la interaccin electroma!ntica' 3or eso se llama la interaccin nuclearfuerte'


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ay una se!unda interaccin nuclear dbil. @ue slo vale la cienbillonsima #arte dela fuerte. #ero todava es como un milln de trillones m4s intensa @ue la inconcebiblemente

#e@ue


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= y = no y no = y y =

e a@u. #ues. la familiar situacin de #aridad:SeHos i!uales no dan 2i;os'SeHos o#uestos #ueden darlos'Claro @ue 2ay individuos seHualmente inmaduros. mu;eres estriles y 2ombres

im#otentes. etc'7 #ero eso son detalles @ue no alteran la situacin !eneral' En cuanto a losseHos y los 2i;os. #odemos decir @ue la es#ecie 2umana Oy ciertamente otras muc2asOconserva la #aridad'

3or conservar la es#ecie 2umana la #aridad seHual. res#ecto al nacimiento de los 2i;os.es f4cil"res%"oner @ue la conservar4 tambin res#ectoal amor. de suerte @ue se concibe laidea de @ue el amor seHual debe eHistir slo entre 2ombre y mu;er' Sin embar!o. lo cierto es@ue. en ese as#ecto. no se conserva la #aridad7 @ue la 2omoseHualidad masculina y femeninaeHisten y 2an eHistido siem#re' La su#osicin de @ue deba conservarse la #aridad donde enrealidad no se conserva 2a 2ec2o @ue muc2a !ente encuentre la 2omoseHualidad inmoral.

#erversa. aborrecible. y 2a creado mares de dolor a travs de la 2istoria'Adem4s. en las culturas occidentales la institucin del matrimonio est4 ntimamente

relacionada con la descendencia. y #or tanto observa estrictamente la ley de conservacin dela #aridad. @ue ri!e #ara el nacimiento de 2i;os' El matrimonio slo #ueden contraerlo un2ombre y una mu;er. #or@ue. idealmente. es el sistema m4s sencillo @ue 2ace #osible tenerdescendencia'

A2ora. sin embar!o. 2ay una creciente com#rensin de @ue la #aridad. @ue se conservar!idamente res#ecto a la descendencia. no se conserva necesariamente res#ecto a las

inclinaciones seHuales' Cada vez se va tratando la 2omoseHualidad no como un #ecado o uncrimen. sino como una des!racia'' En nuestra sociedad va lentamente madurando la conviccin de @ue las inclinaciones

seHuales no est4n su;etas todas al r!ido im#erativo de la conservacin de #aridad'La anticuada institucin de la #oli!amia es un e;em#lo de una es#ecie de matrimonio.

!ozada #or muc2os de los 2ombres di!nos del Anti!uo Testamento. en la @ue no seconservaba la #aridad seHual'

En el ca#tulo si!uiente eH#licaremos la naturaleza del eH#erimento @ue estableci la noconservacin de la #aridad en la interaccin nuclear dbil. y estudiaremos lo @ue ocurrides#us'


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5. El electrn es urdo

Ayer recib una carta censurando mi estilo' Qsted evita lo #otico Ose @ue;abaO 2astael eHtremo de @ue cuando se le ocurre una frase sibilina. brillante. sinttica. yo a#ostara a @ueusted la de;a deliberadamente a un lado. o#ta #or una m4s clara #ero m4s #edestre'

Cierto @ue lo 2a!o Ores#ondo yoO' 3uede usted a#ostarse 2asta la vida'Como se!uramente saben cuantos leen mis tomos de ensayos cientficos. me desa!rada

el conce#to mstico del Qniverso. en nombre de la ciencia. la filosofa o la reli!in' Tambinme desa!rada el conce#to msticode la literatura'

8o nie!o @ue sea #osible suscitar una reaccin emocional #or medio de una frasesibilina. brillante. sinttica7 #ero si usted me ense


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3ero las leyes de conservacin #arecen vinculadas a simetras del Qniverso' 3uededemostrarse. #or e;em#lo. @ue si se su#one simtrico el tiem#o es de es#erar @ue se conservela ener!a' La simetra del tiem#o si!nifica @ue cual@uier #arte de l es i!ual @ue otracual@uiera7 y @ue. #or tanto. las leyes de la naturaleza manifiestan invariancia en el tiem#o yson las mismas en cual@uier momento'

En lneas !enerales. eso 2a sido su#uesto siem#re #or la 2umanidad. #ara sistemascerrados' Si una cierta o#eracin enciende un fue!o. o funde mena de cobre. o 2inc2a la masadel #an un cierto da. la misma o#eracin 2ar4 i!ual al da o al a


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La mayor #arte de las restantes leyes de conservacin im#lican tambin invariancias deal!n ti#o. #ero no de al!o @ue se #ueda reducir a conce#tos tan intuitivos como la simetradel es#acio y del tiem#o' La #aridad es una eHce#cin'

En ()$* el fsico 2n!aro Eu!enio 3' Vi!ner demostr @ue la conservacin de la#aridad es e@uivalente a la simetra entre derec2a e iz@uierda'

Eso si!nifica @ue #ara @ue la #aridad se conserve no 2a de 2aber motivo #ara #referir ladireccin derec2a a la iz@uierda. o viceversa. al estudiar las leyes naturales'

Qna bola de billar @ue alcance a otra a la derec2a del centro y se desve 2acia la derec2a.se desviar4 eHactamente lo mismo 2acia la iz@uierda. si alcanza a la otra bola a la iz@uierdadel centro'

Si una bola @ue sale rebotada 2acia la derec2a la miramos en un es#e;o #aralelo a latrayectoria inicial. nos #arecer4 @ue se desva 2acia la iz@uierda' Si nos muestran dia!ramasdel movimiento de la bola y de su ima!en es#ecular. eHaminando slo esos dia!ramas no

#odramos distin!uir cu4l era la bola real y cu4l su ima!en' Ambas obedecer4n i!ual de bienlas leyes de la naturaleza'

Qna bola de billar. #erfectamente esfrica y sin marcas. #osee simetra iz@uierda9derec2a7 es decir. su ima!en ser4 tambin esfrica y sin marcas. y viendo slo una foto!rafade la bola y de su ima!en no #odramos distin!uirlas' Claro @ue si la bola llevase un dibu;oasimtrico. como #or e;em#lo un *. la distin!uiramos de su ima!en. #or@ue en sta el *estara al revs'

La dificultad de distin!uir el ob;eto de su ima!en est4 disimulada #or el 2ec2o de @uenosotros mismos somos asimtricos' 8o slo tenemos ciertos r!anos internos K2!ado.estma!o. bazo. #4ncreas a uno u otro lado del #lano central7 tambin lo est4n ciertas #artesvisibles Kla raya del #elo. #or e;em#lo. o ciertas se


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Eso e@uivale a reconocer @ue un retrato de un ami!o nuestro es realmente su ima!enes#ecular. #or@ue tiene la raya al revs. o #or@ue a#arece escribiendo con soltura con lamano iz@uierda. cuando nosotros sabemos @ue en realidad no es zurdo'

Cuando Lee y an! Kvase ca#tulo 0 su!irieron @ue la ley de conservacin de la#aridad no re!a en las interacciones nucleares dbiles. eso si!nificaba @ue no deba #oderse

distin!uir un fenmeno nuclear dbil de su ima!en es#ecular' Qn fenmeno nuclear dbil muycomn es la emisin de un electrn #or un ncleo atmico'El ncleo atmico #uede considerarse como un cor#sculo !iratorio @ue tiene simetra

Este9Reste y tambin 8orte9Sur. i!ual @ue la Tierra' Si tomamos la ima!en es#ecular de la#artcula Kla #artcula ima!en #arece @ue est4 !irando a la inversa7 #ero Fest4 usted se!uroGSi la #onemos cabeza aba;o. la #artcula ima!en @uedar4 !irando en sentido directo y tendr4el mismo as#ecto @ue la #artcula' 8o #odemos distin!uir la #artcula de su ima!en #or elsentido de !iro. #or@ue no sabemos si la #artcula o su ima!en est4n cabeza arriba o cabezaaba;o' En cuanto al !iro. una #artcula ima!en cabeza aba;o tiene idntico as#ecto @ue una

#artcula cabeza arriba'Claro @ue una #artcula !iratoria tiene dos #olos. el 8orte y el Sur. y se!n todas las

trazas #odemos distin!uirlos' arcando la #artcula con un cam#o ma!ntico fuerte. #odemoscom#arar el sentido del e;e de rotacin suyo con el de la Tierra. e identificarel #olo 8orte y el

#olo Sur' ,e este modo #odemos saber si la #artcula est4 cabeza arriba o cabeza aba;o'S. #ero estamos usando la Tierra como cuer#o de referencia. y la Tierra es asimtrica.

#or la #osicin y forma de los continentes' Si no nos refirisemos a la Tierra Ky nodeberamos. #or@ue debiramos ser ca#aces de reconstruir el com#ortamiento de las #artculassubatmicas en las #rofundidades del es#acio. le;os de la Tierra. no 2abra modo de distin!uirel #olo 8orte del #olo Sur' 8i fi;4ndonos en !iros ni en #olos #odramos distin!uir una

#artcula simtrica de su ima!en es#ecular'3or otra #arte. si los electrones tendiesen a brotar de un #olo con m4s frecuencia @ue del

otro. ya tendramos marcado uno de ellos' 3odramos decir: irando la #artcula #or el #olo@ue da m4s electrones !ira en sentido anti2orario' Eso si!nifica @ue esta otra #artcula es. enrealidad. una #artcula ima!en. #or@ue. mirada as. lleva sentido 2orario'

Eso es #recisamente lo @ue sucedera si la ley de conservacin de la #aridad no ri!ieseen el caso dela emisin de electrones #or los ncleos'

3ero Fes eso ciertoG Cuando los ncleos atmicos Ktrillones de ellos est4n dis#arandoelectrones. los lanzan con uniformidad en todos los sentidos7 #ero ello es slo #or@ue los e;esnucleares est4n orientados en todas direcciones. #or lo cual brotan electrones uniformementeen todos los sentidos. lo mismo si salen de un #olo @ue si salen de los dos'

3ara com#robar si los electrones brotan de los dos #olos. o slo de uno. los ncleos 2ande estar orientados de modo @ue todos los #olos 8orte a#unten en el mismo sentido' 3ara

conse!uirlo 2ay @ue orientar los ncleos mediante un #oderoso cam#o ma!ntico. y enfriarlos2asta cerca del cero absoluto. de modo @ue no ten!an ener!a de vibracin @ue losdesoriente'

Lue!o @ue Lee y an! formularon su idea. la se


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El electrn. @ue lleva una unidadde car!a ne!ativa. tiene una ima!en de otra clase'ay una #artcula. eHactamente como el electrn. #ero con una unidad de car!a #ositiva' Es el#ositrn'

En realidad. toda #artcula car!ada tiene una !emela. con o#uesta car!a: unaanti#artcula' 2ay una o#eracin matem4tica @ue convierte la eH#resin @ue describe una

#artcula en otra @ue describe la anti#artcula e@uivalente Ko viceversa' Esa o#eracin sellama con;u!acin de car!a'Sucede @ue si una #artcula es zurda su anti#artcula no lo es. y viceversa'Rbservemos. #ues. @ue si un electrn est4 2aciendo al!o a iz@uierdas su ima!en

es#ecular sera un electrn. 2acindolo a derec2as. lo cual es im#osible7 y esa im#osibilidadservira #ara distin!uir la ima!en de la #artcula'

3or otra #arte. a#licando la o#eracin de la con;u!acin de car!a un electrn setransformara en un #ositrn zurdo7 Este es tambin im#osible. y tal im#osibilidad servira

#ara distin!uir entre ima!en y #artcula' As. en las interacciones nucleares dbiles. no slofalla la ley de 'conservacin de la #aridad. sino tambin la ley de conservacin de lacon;u!acin de car!a %'

3ero su#on!amos @ue no slo se #ermuta en un electrn lo iz@uierdo #or lo derec2o.tomando su ima!en es#ecular. sino @ue al mismo tiem#o se cambia su car!a ne!ativa en

#ositiva' emos efectuado a la vez un cambio de #aridad y un cambio de con;u!acin decar!a' El resultado de este doble true@ue sera convertir un electrn zurdo en un #ositrnno zurdo' Como tanto el uno como el otro son #osibles. #or sim#le eHamen de un dia!ramade cada uno no #odrais averi!uar cu4l es la #artcula ob;eto y cu4l la ima!en'

En otras #alabras. aun@ue en las interacciones nucleares dbiles no se conserva ni la#aridad ni la con;u!acin de car!a. s se conserva la combinacin de las dos'

Qsando abreviaturas diremos @ue en las interacciones nucleares dbiles no 2ayconservacin 3. ni conservacin C7 #ero 2ay conservacin C3'

>uiz4 no resulte claro cmo es #osible @ue dos cosas no se conserven individualmente ys en con;unto o. dic2o de otro modo. cmo dos ob;etos. f4ciles de distin!uir cada uno de suima!en. no #uedan distin!uirse al tomarlos ;untos' 3ero veris:

La letra -'refle;ada en un es#e;o. da la d!La letra d' refle;ada en un es#e;o. da la -!As.#ues. tanto la -como la dse distin!uen f4cilmente de sus im4!enes es#eculares' En cambio. sirefle;amos en un es#e;o la combinacin -d'la ima!en es tambin -d!Se invierten la hy la d'ytambin el orden de sucesin' Esas tres inversiones se com#ensan y el resultado es @ue.aun@ue la - y la dse modifican #or la refleHin. la combinacin -d @ueda i!ual' KEnsayadlo enun es#e;o. con letras im#resas minsculas'

Indi@uemos otra cosa acerca de la refleHin derec2a iz@uierda' Su#on!amos @ue serefle;a en un es#e;o todo el sistema solar' Al observar la ima!en veramos todos los #lanetas!irando al revs alrededor del Sol. y lo mismo la Luna alrededor de la Tierra7 y @ue el Sol ytodos los #lanetas !iraran al revs sobre sus e;es'

Si i!norando la asimetra de la conformacin su#erficial de los #lanetas mir4semos cadamundo del sistema solar slo como una esfera sin detalles. no #odramos distin!uir la ima!endel sistema real slo #or sus movimientos' El estar !irando todo al revs nada si!nifica.

#ues si contem#lamos la ima!en. #uestos cabeza aba;o. todo nos #arecera !irar aderec2as. y en el es#acio eHterior no 2ay modo de distin!uir entre estar cabeza aba;o ycabeza arriba'

%Ambas leyes ri!en en las interacciones nucleares fuertes7 en las cuales no slo son i!ualmente naturalesen toda ocasin el sentido iz@uierdo y el derec2o. sino @ue cual@uier cosa @ue #ueda 2acer una #artcula #odr42acerla tambin la anti#artcula con car!a o#uesta'


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ciertamente la interaccin !ravitatoria. @ue es el factor #redominante en elfuncionamiento del sistema solar. no es afectada cuando se cambia lo derec2o en iz@uierdo'

Si todos los !iros del sistema solar se invirtiesen de sbito. las interacciones!ravitatorias eH#licaran los movimientos invertidos. tan adecuada y correctamente como losdirectos'

4s re#arad en lo si!uiente:Su#oned @ue no usamos es#e;o al!uno' En vez de ello ima!inad @ue se invierte el

sentido mismo del tiem#o' El resultado sera como #royectar una #elcula 2acia atr4s' Con eltiem#o invertido. la Tierra #arecera !irar 2acia atr4s alrededor del Sol' Todos los #lanetas

#areceran 2acer otro tanto y la Luna !irara 2acia atr4s alrededor de la Tierra' Todos esosastros !iraran 2acia atr4s sobre sus e;es'

as advertid @ue el 2acia atr4s @ue resulta de invertir el tiem#o es eHactamente elmismo al revs @ue se #roduce en la ima!en es#ecular' Invertir el curso del tiem#o #roduceel mismo efecto @ue refle;ar es#ecularmente el es#acio' #or la sola observacin de losmovimientos del sistema solar no 2ay modo de saber si el tiem#o transcurre 2acia atr4s o2acia adelante' Esta inca#acidad de reconocer el sentido del transcurso del tiem#o se datambin en el caso de las reacciones subatmicas Kconservacin T %'

R consideremos lo si!uiente:Qn electrn movindose en un cam#o ma!ntico @ue a#unta en determinado sentido se

desviar4 2acia la derec2a' El #ositrn. de car!a o#uesta. movindose en el mismo sentido. enel mismo cam#o. se desviar4 2acia la iz@uierda' Los dos movimientos son ima!en es#ecular eluno del otro7 de modo @ue. en este caso. el #aso de una car!a a su o#uesta #roduce el mismoefecto @ue la #ermutacin entre iz@uierda y derec2a'

R su#oned @ue invertimos el curso del tiem#o' Qn electrn @ue se mueve en un cam#o#odr4 desviarse 2acia la derec2a de l. #ero si se toma una #elcula del movimiento y se#royecta al revs. el electrn #arecer4 moverse 2acia atr4s. desvi4ndose al mismo tiem#o

2acia la iz@uierda' ,e nuevo el curso del tiem#o se relaciona con la simetra iz@uierda9derec2a'3arece. #ues. @ue la con;u!acin de car!a KC. la #aridad K3 y la inversin del tiem#o

KT est4n las tres ntimamente relacionadas. y las tres vinculadas. en cierto modo. a la simetraiz@uierda9derec2a' Si esta simetra falla en la interaccin nuclear dbil res#ecto a una de ellas.la simetra #uede ser restablecida con una de las otras dos. o con ambas'

Si una #artcula est4 2aciendo al!o 2acia la iz@uierda y su ima!en 2acia la derec2a. locual es im#osible Kde suerte @ue la ima!en #uede reconocerse #or fallo de la conservacin de3. #odemos invertir la car!a en la #artcula ima!en. y convertir la accin en #osible' Si laaccin es im#osible. aun con la car!a invertida. de suerte @ue la ima!en #uede reconocerse

#or el fallo de la conservacin C3. #odemos invertir el curso del tiem#o. y entonces resultar4

#osible la accin' En otros trminos. en la interaccin nuclear dbil 2ay conservacin C3T%'

&esulta. #ues. @ue el Qniverso es simtrico. como lo 2a sido y se le 2a credo siem#re.res#ecto a las interacciones nucleares fuertes. las electroma!nticas y las !ravitatorias'

Slo 2an estado en discusin las interacciones nucleares dbiles. y en ellas el fallo de laley de conservacin de la #aridad #areci introducir una asimetra b4sica en el Qniverso' La

%En las condiciones ordinarias #odemos conocer bien f4cilmente el sentido en @ue transcurre el tiem#o#or la variacin de la entro#a' Eso #roduce lo e@uivalente a una asimetra en el tiem#o' 3ero cuando la variacinde la entro#a es nula. como en los movimientos #lanetarios y en los #rocesos subatmicos. T se conserva'

%En realidad. en a


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am#liacin del conce#to de conservacin a la C3T restableci la simetra. #ero slotericamente'

En la #r4ctica. Fnos #ro#orciona en verdad un Qniverso simtrico la conservacin C3TGEn cuanto a 3 K#aridad 2ay en el Qniverso tanta derec2a como iz@uierda'

En cuanto a T Kinversin del tiem#o 2ay tambin i!ualdad entre #asado y futuro' 3ero

en cuanto a C Kcon;u!acin de car!a en la #r4ctica falla la simetra'Las #artculas subatmicas m4s comnmente afectadas #or interacciones nucleares

dbiles son el electrn y el neutrino' 3ara @ue en la #r4ctica eHistiese simetra tendra. #ues.@ue 2aber i!ual #ro#orcin de #ositrones @ue de electrones. y la misma de antineutrinos @uede neutrinos' 3ero no es as'

En la tierra. y casi con se!uridad en toda nuestra !alaHia. y @ue nosotros se#amos en elQniverso entero. 2ay ciertamente enorme nmero de electrones y neutrinos. #ero a#enas

#ositrones y antineutrinos'As. #ues. el Qniverso. #or lo menos el neutro. o como mnimo nuestra seccin de

nuestro Qniverso. es electrnicamente zurdo. lo cual #uede tener un efecto interesante en el

desarrollo de la vida'4s #ara eH#licar eso 2ay @ue cambiar radicalmente de tema y de #unto de #artida' Lo2aremos en el ca#tulo si!uiente'


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!. "er doble

o suelo escribir en un de#artamento de dos 2abitaciones de un 2otel. y 2ar4 un mes o@ue al!uien !ol#eaba con estr#ito la #ared del #asillo. #or fuera' 8aturalmente me #usefurioso' F8o se daba cuenta el a#orreador. fuese @uien fuese. de @ue en mis cuartos se estaba

2aciendo una delicadsima creacin artsticaGSal al #asillo y vi all. encaramado en una escalera ;unto a los ascensores. a un 2onrado

traba;ador. abriendo un a!u;ero en la #ared. con desi!nios #ara m eni!m4ticos'Ri!a usted Ole inter#el con ce


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Sin embar!o. las ondas ofrecan sus dificultades' Toda la eH#eriencia 2umana relativa aellas Klas ondas del a!ua. #or e;em#lo. y las sonoras #robaba @ue las ondas contornean losobst4culos7 mientras @ue la luz. #or no #enetrar detr4s de ellos. #roduce sombras duras'

uy!ens intent eH#licar esto. demostrando matem4ticamente @ue la incurvacinalrededor de los obst4culos de#ende de la lon!itud de onda' Si sta es m%cho menoren la luz

@ue en el sonido. la luz no se incurvar4 a#reciablemente alrededor de los obst4culos comunes'8eton reconoca la utilidad de la teora ondulatoria. #ero no #oda admitir ondas tan

diminutas como #ara dar sombras duras' Insisti en sus cor#sculos. y era tal su #resti!io. @uela !eneralidad de los cientficos ace#taron la teora cor#uscular de la luz. #ara no #onerse endesacuerdo con l'

as en (//). un mdico dans. Erasmus Bart2olino. 2ombre desconocido #orcom#leto. 2izo una observacin @ue le ase!ur un #uesto en la 2istoria de la ciencia. #or @uesuscit una cuestin @ue los eminentes no #udieron resolver'

aba recibido un cristal trans#arente. obtenido en Islandia. y llamado #or eso es#atode Islandia. siendo es#ato un nombre anti!uo de los minerales no met4licos %' El cristaltena forma de romboedro Kuna es#ecie de cubo oblicuo con seis caras. #aralela cada una a suo#uesta' Estaba Bart2olino estudiando sus #ro#iedades y su#on!o @ue lo a#oy sobre un #a#elescrito o im#reso. y al levantarlo not @ue la escritura se vea doble a travs del cristal'

. en efecto. mirando a travs del cristal vea uno siem#re doble' Al #arecer. cada rayode luz @ue #enetraba en el cristal era refractado. #ero no todo l del mismo modo' 3arte de laluz se desviaba un cierto 4n!ulo y el resto un 4n!ulo mayor7 de manera @ue. aun@ue en elcristal entraba un solo rayo. emer!an dos' El fenmeno se llam doble refraccin'

Toda teora sobre la luz debera eH#licar la doble refraccin. y ni uy!ens ni 8eton#odan 2acerlo' Al #arecer las ondas o los cor#sculos deben de ser de dos clases biendistintas. #ara @ue los de una clase se com#orten de una manera y los otros de otra' Esadiferencia no #uede tener relacin con el color. #uesto @ue todos los colores de la luz eran

refractados doblemente. #or i!ual. #or el es#ato isl4ndico'En o#inin de uy!ens. las ondas luminosas eran ondas lon!itudinales. es decir.an4lo!as en estructura a las sonoras. aun@ue muc2o m4s cortas' &e#resentaban. #ues. unaserie de com#resiones y enrarecimientos del ter @ue atraviesan' uy!ens no vea cmo talesondas lon!itudinales #odan ser de dos es#ecies. radicalmente distintas'

Tam#oco vea 8eton cmo los cor#sculos lumnicos #odan #ertenecer a dosdistintas clases' Es#eculaba. con cierta va!uedad. @ue #odran diferir entre ellas de modo al!o

#arecido a los #olos o#uestos de un im4n7 #ero no intent com#robarlo. #or@ue no se leocurri modo de someterlo a la eH#eriencia'

Los fsicos se vieron #recisados a enmudecer' La observacin de Bart2olino no seconformaba con nin!una de las dos teoras corrientes sobre la luz7 lue!o 2aba @ue #rescindir

de ella. en lo #osible'8o fue a@uello malicia #or #arte de los fsicos. ni resultado de una obtusa cons#iracin

de silencio' 3or el contrario. era razonable'Su#on!amos @ue en un rom#ecabezas !eomtrico 2ay una #ieza @ue no enca;a' Si

de;amos las otras. y nos dedicamos a cavilar sobre ella. nada conse!uiremos' as si laa#artamos. y se!uimos traba;ando con las dem4s. como ;uz!uemos conveniente. #odr4 lle!arun momento en @ue. !racias a ese otro traba;o. se nos revelan nuevas #osibilidades7 y dere#ente la #ieza @ue tanta !uerra nos dio enca;a en su sitio. sin el menor esfuerzo'

8aturalmente la doble refraccin no fue olvidada del todo' En (6%6 an se!ua atascadoel rom#ecabezas cientfico. y la Academia de 3ars ofreci un #remio al me;or traba;o

matem4tico sobre el tema' Qn in!eniero militar francs de veintitrs a


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Luis alus. @ue ace#taba la teora cor#uscular de 8eton. decidi intentar resolver el#roblema' Se #ro#orcion cristales birrefrin!entes y em#ez a traba;ar con ellos' 8o !anciertamente el #remio. #ero 2izo una interesante observacin y acu


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Qna vez #ro#uestas las ondas transversales. fueron ace#tadas con notable #rontitud7#ues mediante ellas #udo al fin eH#licarse el fenmeno de la doble refraccin. ciento cuarentay oc2o a


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distintos' El @ue incide m4s cerca de la #er#endicular #asa a la otra mitad del cristal y sale alfin al aire libre' El @ue incide m4s oblicuo es refle;ado y no #enetra en la otra mitad del cristal'

En otros trminos. #or un lado incide en el cristal de 8icol un rayo de luz no #olarizada.y #or el otro emer!e un solo rayo de luz #lano9#olarizada'

Ima!inemos a2ora dos #rismas de 8icol. enfilados de tal modo @ue un rayo de luz @ue

atraviese el #rimero entre en el se!undo' Si ambos #rismas est4n situados #aralelamente. esdecir. con las alineaciones atmicas idnticamente orientadas. el rayo de luz #olarizada @ueatraviesa el #rimero emer!e tambin. sin dificultad. del se!undo'

KEs como una cuerda. #asada a travs de dos cercas. ambas de barras verticales' Qnaondulacin de arriba aba;o. @ue #ase entre las barras de la #rimera cerca. #asar4 tambin entrelas barras de la se!unda'

3ero. Fy si los dos #rismas de 8icol est4n orientados #er#endicularmente el uno al otroGEl rayo #lano9#olarizado emer!ente del #rimero se desva un 4n!ulo mayor en el se!undo y serefle;a en el b4lsamo del Canad4 @ue lo cementa' ,el se!undo #risma no emer!e luz al!una'

=olviendo a la analo!a de las cercas. si la se!unda tiene 2orizontales las barras. se

com#rende @ue las ondulaciones verticales @ue cruzan la #rimera cerca ser4n detenidas #or lase!unda' A travs de dos cercas. una de barras verticales y otra de barras 2orizontales. no#uede #asar nin!una ondulacin de la cuerda'

Su#on!amos a2ora @ue dis#onemos el #rimer #risma de modo @ue @uede fi;o. #ero @ueel se!undo lo de;amos !irar libremente' Instalemos tambin un ocular. #ara recibir la luz @ueatraviesa las dos'

Em#ecemos #or #onerlos #aralelos' 3or el ocular veremos l%zbrillante' Niremos #oco a#oco el se!undo #risma Kel m4s #rHimo a nuestro o;o' ,el se!undo #risma emer!er4 cadavez menos luz #rocedente del #rimero. #ues cada vez ser4 m4s la refle;ada en el b4lsamo delse!undo' Al !irar ste. veremos. #ues. luz cada vez m4s dbil. 2asta @ue. cuando 2a !irado)%\. ya no veremos luz al!una' Eso ocurre sea cual@uiera el sentido en @ue !iremos el #risma'

,os #rismas de 8icol #ermiten determinar el #lano de vibracin de un rayo de luz#olarizada' Su#on!amos @ue ese rayo emer!e del #risma fi;o. #ero no sabemos eHactamentecmo est4 orientado dic2o #risma7 eso si!nifica @ue i!noramos en @u #lano vibra la luzemer!ente' Entonces bastar4 !irar el #risma rotatorio. 2asta @ue el rayo @ue vemos a su travs

#resente su m4Himo brillo %' En ese momento el se!undo #risma est4 #aralelo al #rimero. y#or la orientacin comn conoceremos el #lano de vibracin de la luz #olarizada'

3or eso el #risma de 8icol fi;o o #rimero se llama el #olarizador. y el se!undo o!iratorio. el analizador'

Ima!inmonos a2ora un instrumento en el cual entre #olarizador y analizador @uedees#acio #ara intercalar un tubo. conteniendo un l@uido trans#arente' 3ara ase!urar i!ualdadde condiciones se mantiene una tem#eratura fi;a. se usa luz de una sola lon!itud de onda. etc'

Si el tubo contiene a!ua destilada. no vara el #lano de #olarizacin de la luz @ue saledel #olarizador' El aire. el vidrio. el a!ua. #odr4n absorber y absorben una insi!nificancia deluz7 #ero el analizador contina se


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Eso si!nifica @ue la solucin de azcar 2a 2ec2o !irar el #lano de #olarizacin de la luz' Lo@ue #roduce ese efecto se dice @ue #osee actividad #tica' El instrumento usado #araobservar la actividad #tica se llama #olarmetro'

En (60%. el fsico francs Juan Bautista Biot dise


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Qna vez m4s. la resolucin de un #roblema cientfico sirvi #ara #lantear otro. !racias alcielo7 #or@ue si no. F@u sera del inters de la cienciaG abindose resuelto el #roblema deBart2olino y el de alus. al establecerse el car4cter transversal de las ondas luminosas. laciencia se encontr con el #roblema de Biot: Fcmo un l@uido. eHento al #arecer de asimetra.

#uede #roducir un efecto. @ue l!icamente #areca #roducirlo slo la asimetraG

4s esto nos llevar4. en el ca#tulo si!uiente. a la #rimera !ran aventura de Luis 3asteuren la ciencia'


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#. $a mol%cula tridimensional

En la #oca en @ue yo me ocu#aba. con #lena dedicacin. en dar clases en una facultadde medicina. luc2 siem#re con la dificultad #sicol!ica de enfrentarme a un auditorio

mal2umorado' Los alumnos se matriculaban #ara estudiar medicina' >ueran batas blancas.estetosco#io. de#resor de len!ua y recetario' En vez de eso se encontraban con @ue en los dos

#rimeros a


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&esultaba a@uello muy desconcertante. sobre todo #or@ue no era la #rimera vez @ue se2aba advertido'

En (65%. el @umico sueco J' Jacob Berzelius %. conservador recalcitrante. @ue no creaen la #osibilidad de molculas de i!ual estructura y diferentes #ro#iedades. estudiconcienzudamente los dos 4cidos. tart4rico y racmico' Con 2onda contrariedad reconoci @ue

aun@ue l no lo creyera era. no obstante. as' Se rindi a la evidencia. admiti eldescubrimiento. y llam a tales com#uestos. de i!ual estructura y diferentes #ro#iedades.ismeros. de un vocablo !rie!o @ue si!nifica i!uales #ro#orciones Kde los elementos. seentiende'

3ero. Fcmo #ueden los ismeros tener la misma com#osicin atmica y ser. sinembar!o. sustancias distintasG

Qna #osibilidad es @ue no sea #recisamente el nmero de 4tomos lo distinto. sino suordenamiento fsico dentro de la molcula' 3ero ese #ensamiento era al!o de lo cual 2uan los@umicos' La creencia en los 4tomos era an vacilante' Se les crea tiles #ara eH#licar las

#ro#iedades @umicas. #ero no 2aba modo de verlos. ni de #ercibirlos7 y #odran muy bien noser m4s @ue cmodas ficciones' 3onerse a 2ablar de la ordenacin efectiva de los 4tomos

dentro de las molculas era avanzar en el camino de admitir los 4tomos como entidades reales.m4s de lo @ue @ueran o se atrevan a 2acer la mayora de a@uellos @umicos'

El fenmeno del isomerismo @ued. #or tanto. ineH#licado. y si!ui #endiente a laes#era de @ue el #ro!reso de la @umica #ro#orcionase una eH#licacin'

Es#ecial inters #resentaba una diferencia entre las #ro#iedades de los 4cidos tart4rico yracmico' Qna solucin del 4cido tart4rico. o de sus sales Kes decir. de com#uestos en @ue el2idr!eno 4cido era sustituido #or un 4tomo de elementos como el sodio y el #otasio. era#ticamente activa' ,esviaba en sentido 2orario el #lano de #olarizacin de la luz. y era. #ortanto. deHtr!iro Kvase el ca#tulo anterior. de modo @ue el com#uesto bien se #oda llamar4cido d9tart4rico'

En cambio. una solucin de 4cido racmico era #ticamente inactiva' 8o desviaba el#lano de #olarizacin en nin!n sentido' Esa diferencia de #ro#iedades fue claramentedemostrada #or el @umico francs Juan Bautista Biot. a @uien cit4bamos en el anteriorca#tulo como un adelantado de la ciencia de la #olarimetra'

8adie saba entonces #or @u 2aba de ser #ticamente activa una sustancia disuelta.#ero lo @ue s se saba es @ue los cristales reconocidamente activos tenan estructuraasimtrica' As. #ues. si #rocedisemos a #re#arar cristales de 4cido tart4rico y racmico. o desus sales res#ectivas. se!uramente resultara @ue los del tart4rico seran asimtricos. y los delracmico. simtricos'

En (600. el @umico alem4n Eil2ardt itsc2erlic2 em#rendi esa investi!acin' "ormcristales de sal de sodio y de amonio de ambos 4cidos y los estudi cuidadosamente7 y

anunci @ue ambas sustancias tenan sales absolutamente idnticas'Los descubrimientos fundamentales de la floreciente ciencia de la #olarimetra @uedaron

arruinados #or esa noticia. y #or el momento todo era confusin'A esta sazn fue cuando entr en escena el ;oven @umico francs Luis 3asteur' Tena

veintitantos a


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3asteur se dedic al asunto y em#ez a obtener cristales. y a estudiarlos #enosamentecon una lu#a' Al fin decidi @ue 2aba franca asmetr&aen los cristales sdicos y amnicos del4cido tart4rico' DBuen #rinci#io Eso se es#eraba. al menos. ya @ue la sustancia era#ticamente activa'

4s Fsera #osible @ue las sales sdicas y amnicas del 4cido racmico diesen cristales

#recisamente de la misma clase. como sostena itsc2erlic2GEn ese caso 2abra cristales asimtricos de una sustancia #ticamente inactiva. lo cual

sera bien desconcertante'3asteur obtuvo y estudi los cristales de la sal del 4cido racmico y los encontr

ciertamente asimtricos tambin. #ero no eran idnticos todos'Al!unos de ellos eran eHactamente como los de la sal sdica y amnica del 4cido

tart4rico7 #ero otros eran ima!en es#ecular de los #rimeros. asimtricos en el o#uesto sentido'F3odra ser @ue el 4cido racmico fuese la mitad 4cido tart4rico y la otra mitad una

ima!en es#ecular del mismo. y @ue el car4cter #ticamente inactivo de la mezcla fuese debidoa @ue est4 constituida #or dos #artes @ue se com#ensan mutuamenteG

Eso 2aba @ue eH#erimentarlo directamente' 3or medio de su lu#a y unas #inzas em#ez3asteur a o#erar sobre los diminutos cristales de la sal del 4cido racmico' Ec2aba a un ladolos derec2os y al otro los iz@uierdos' Tard muc2o. #ues no @uera e@uivocarse. #ero al fin loconsi!ui'

,isolvi des#us en sendos tubos con a!ua los cristales de ambas clases. y encontr @uelas dos disoluciones eran #ticamente activas'

Qna de ellas era deHtr!ira. eHactamente i!ual @ue el 4cido tart4rico7 como @ue era4cido tart4rico en todos los sentidos'

La otra era lev!ira. y difera del 4cido tart4rico en @ue desviaba en sentido o#uesto el#lano de #olarizacin' Era 4cido d9tart4rico' La conclusin de 3asteur. enunciada en (606.cuando slo tena veintisis a


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Rcurre @ue en disoluciones #or encima de los $6\ C slo se forman cristales miHtossimtricos' 3ara obtener series se#aradas de cristales asimtricos 2ay @ue o#erar #or ba;o delos $6\ C' Adem4s los cristales formados suelen ser tan diminutos. @ue resultan demasiado

#e@ue


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. de modo @ue el 4n!ulo entre cada dos enlaces conti!uos vale )%\' Qn 4tomo decarbono se combina con cuatro de 2idr!eno. #ara formar la sustancia llamada metano. @uetendr4. #ues. la estructura

FSon idnticos los cuatro enlacesG Si cada uno fuese distinto del resto. F@u ocurrira siuno de los 4tomos de 2idr!eno fuese sustituido #or un 4tomo de cloro. #ara formar el cloro9metanoG 3ues @ue se!uramente 2abra cuatro clorometanos distintos. se!n a cu4l de losdiferentes enlaces se 2ubiese li!ado el 4tomo de cloro'.

3ero nada de eso' ay un clorometano y basta' Esto indica @ue los cuatro enlaces delcarbono son sin duda e@uivalentes. si los cuatro se unen a los vrtices de un cuadrado. como

#arece natural' Qn vrtice del cuadrado no debe ser distinto de los dem4s'3ero #ensemos @u ocurrir4 si sustituimos #or 4tomos de cloro dos4tomos de 2idr!eno

del metano. #ara formar bicloro9metano' Entonces. si los enlaces si!uen a#untando a losvrtices de un cuadrado. debe 2aber dosbicloro9metanos distintos. se!n @ue los dos 4tomosde cloro vayan a vrtices adyacentes. o vrtices o#uestos del cuadrado7es decir:

o bien

3ero no los 2ay' EHiste solamente un bicloro9metano. lo cual demuestra @ue esim#osible @ue corres#ondan a la realidad los dia!ramas de WeMule Ky claro @ue nadiease!uraba @ue corres#ondiesen'

Al!o en lo @ue era casi se!uro @ue no corres#onderan a la realidad era @ue se trazaban.#or sencillez. en dos dimensiones. y bastaba esco!er una ordenacin tridimensional K59, enla cual cada enlace @uedase adyacente. #or i!ual. a los otros tres' Slo as sera de es#erar unsolo bicloro9metano'

La manera m4s sencilla de conse!uir eso es a#untar los cuatro enlaces a los vrtices deun tetraedro re!ular %'

El 4tomo de carbono #arece as a#oyarse en tres enlaces. como en un tr#ode. mientras@ue el cuarto enlace a#unta 2acia arriba' Sea cual@uiera el @ue a#unta 2acia arriba. los otrostres formar4n siem#re un tr#ode' El 4tomo de carbono #uede. #ues. tomar cuatro #osicionesdistintas. siem#re con el mismo as#ecto' Es m4s. cada enlace est4 a la misma distancia de losotros tres7 el 4n!ulo entre dos cuales@uiera vale (%).1\'

Si usamos este carbono tetradrico. y con tal de @ue dos de los enlaces estn li!ados aidnticos 4tomos. o !ru#os de 4tomos. no im#orta @u 4tomos Oo !ru#os de 4tomosO estnli!ados a los otros dos7 en cada caso. todas las ordenaciones #osibles son e@uivalentes y slose forma una molcula'

% El tetraedro re!ular es un cuer#o limitado #or cuatro tri4n!ulos e@uil4teros' El me;or modo de

entenderlo es ver un modelo tridimensional' A falta de l. a todos les es familiar la forma de una #ir4mide deE!i#to Kbase cuadrada y cada #ared subiendo 2acia adentro. desde un lado de la base 2asta el vrtice de lacs#ide' 3ues fi!uraos @ue la base es trian!ular y tendris el tetraedro'


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As. si li!amos a los cuatro enlaces de un 4tomo de carbono a' a' a' a' o a' a' a' -'o a'a' -' -' o a' a' -' c'no im#ortar4 a @u enlace est li!ado cada 4tomo' Si se li!an de modo @ueformen dos ordenaciones. al #arecer distintas. 2aciendo !irar la #rimera de ellas de modo @uea#unte 2acia arriba otro enlace. #odemos de;arla idntica a la se!unda'

8o ocurre as cuando tenemos cuatro 4tomos o !ru#os de 4tomos diferentes. li!ados a

los cuatro enlaces: a' -' c' d!En ese caso resulta @ue 2ay dos ordenaciones distintas. cada unaima!en es#ecular de la otra' 3or muc2o @ue las volvamos y !iremos. nunca lo!raremosi!ualarlas'

Qn 4tomo de carbono. li!ado a cuatro 4tomos o !ru#os de 4tomos diferentes. es uncarbono asimtrico'

&esulta @ue las sustancias or!4nicas @umicamente activas tienen invariablementemolculas asimtricas. en el sentido de =an_t off' Casi siem#re eHiste al menos un carbonoasimtrico' KA veces 2ay un 4tomo asimtrico @ue no es carbono. y otras veces es asimtrica lamolcula en con;unto. aun@ue no lo sea nin!uno de sus 4tomos de carbono'

En el 4cido tart4rico eHisten dos 4tomos de carbono asimtricos' Cada uno #uedeado#tar una cierta confi!uracin. o su ima!en es#ecular' Llammoslas"y /'ya @ue la /esima!en de la"!Si los dos 4tomos de carbono son""'tenemos el 4cido d9tart4rico. y si son //'el l9tart4rico'

Si las dos mitades de la molcula. con un carbono asimtrico cada una. no fuesenidnticas. tendramos otras dos formas #ticamente activas:"/y /"!3ero en el caso del 4cidotart4rico. ambas mitadesson d.ntcasen estructura. lue!o"/es idntico a /"en cada caso.la actividad #tica de una mitad com#ensa la de la otra' ,e ello resulta inactividad #tica y lo@ue tenemos es 4cido meso9tart4rico'

8o es f4cil ver todo esto sin cuidadosas frmulas estructurales. con las cuales no @uieromolestaros' Lo @ue es indis#ensable recordar es @ue desde (6*0 2asta el #resente da todas lascuestiones de actividad #tica. aun las m4s com#le;as. 2an sido satisfactoriamente eH#licadas.

#or la minuciosa consideracin del 4tomo tetradrico de carbono y de dia!ramas seme;antes#ara otros 4tomos'Aun@ue en el si!lo transcurrido nuestro conocimiento de la estructura atmica se 2a

desarrollado enormemente. y se 2a 2ec2o incom#arablemente m4s sutil. si!ue siendo tan tilcomo siem#re la ima!en !eomtrica de =an_t off'

La comunicacin de =an_t off sobre el 4tomo tetradrico a#areci en una revista2olandesa. en se#tiembre de (6*0' ,os meses des#us #ublic una revista francesa unacomunicacin #arecida' Era su autor el @umico francs Jos Ac2ule Le Bel. de veintisietea


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3ero Wolbe no fue ni de#ortivo ni leal' Calific a =an_t off de @umico #r4cticamentedesconocido. @ue no entenda el asunto' m4s im#erdonablemente. se ri de l #or@uetraba;aba en la escuela veterinaria de Qtrec2t' Se las arre!l #ara re#etirlo tres veces en cortoes#acio. manifestando una de#lorable #edantera #rofesional'

Sin embar!o. #ara @ue nadie #iense @ue los consa!rados tienen #oder #ara detener

#ara siem#re adelantos im#ortantes. en #rovec2o eHclusivo de la #edantera y la rutina.declaremos @ue el 4tomo tetradrico fue ace#tado con razonable ra#idez' Tan til resultaba.@ue todas las acres diatribas de Wolbe no #udieron detenerlo. y la carrera de =an_t off

#rosi!ui sin obst4culos'3ronto lle!. en efecto. a ser uno de los #rimeros @umicos tericos del mundo7 y al

instituirse en ()%( los #remios 8bel. el #rimero @ue se concedi en @umica fue #ara l'oy Wolbe. #or lo @ue #rinci#almente es conocido. no es #or sus muy valiosas

a#ortaciones a la @umica. sino #or sus diatribas contra =an_t off. @ue se reeditan #aradivertir a los lectores %'

una vez m4s. un nuevo adelanto #lante nuevos #roblemas' En cuanto @uedesclarecida la estructura del 4tomo de carbono y sus enlaces. y descritas detalladamente lasmolculas en tres dimensiones K59,. @ued de manifiesto una curiosa asimetra de la materiaviviente. @ue ser4 ob;eto del si!uiente ca#tulo'

% &ecientemente fui invitado a dar mi o#inin sobre un libro de ultra teora.#or al!uien @ue decanecesitar conocerla. es#ecialmente si era desfavorable. #ues estaba 2aciendo una coleccin @ue a #osteriori

sera muy divertida de leer' El libro me #areciun dis#arate. #ero recordando el infortunio de Wolbe. dud. asal cabo decid @ue no iba yo a escurrir el bulto #or temor a la #osteri dad'o o#inaba @ue las teoras erancarentes de valor y lo di;e. #ero lo di;e con cortesa. cosa @ue nada cuesta'


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&. $a asimetra de la 'ida

Ayer mismo. estuve en ,ayton. R2io. en un colo@uio telefnico de esos en los @ue seinvita a los oyentes a 2acer #re!untas'

Qna ;oven llam y di;o: ,octor Asimov. en o#inin de usted F@uin 2a contribuidom4s a #erfeccionar la moderna ficcin cientficaG

Tras brevsima vacilacin res#ond: Jo2n V' Cam#bell%. 2i;o' ella contest: D>u bien o soy su 2i;a Leslyn'Sal muy bien del #aso. #ero en mi interior me llev. de momento. un susto' El motivo

de mi se!undo de vacilacin al contestar fue @ue tuve @ue o#tar instant4neamente entre dosalternativas: res#onder 2onradamente @ue Cam#bell como lo 2ice. o ec2arlo a broma. como2a!o tan a menudo y decir `o' Con un auditorio visible. y contando con #oder or sus risas.yo 2abra o#tado indudablemente #or la broma' 3ero sin es#eranza de reacciones tan!ibles.obr rectamente. a ,ios !racias. y me evit un tremendo boc2orno'

3ues bien. en la ciencia sucede a veces @ue una #ersona tiene @ue o#tar entre dosalternativas. y se enfrenta con la #osibilidad de @ue su eleccin. sea cual sea. mar@ue un selloindeleble' Si eli!e mal. el error #uede resultar irremediable. y ser una fuente de interminablesconfusiones'

As. Ben;amn "ranMlin decidi una vez @ue 2aba dos es#ecies de fluido elctrico. y @ueuna de ellas era mvil y la otra estacionaria' 3or eso ciertas sustancias. al frotarlas. ad@uiranun eHceso K[ del fluido mvil. mientras otras #erdan #arte del mvil y @uedaban con dficitKO' El dficit de uno refle;aba el eHceso del otro fluido. del estacionario7 as @ue #odradecirse @ue las dos clases. [ y O. mostraran efectos elctricos contrarios'

s @ue los muestran' Qna barra de 4mbar y otra de vidrio manifiestan al frotarlasefectos elctricos contrarios' KSe atraen entre s. en vez de re#elerse. como las i!ualmentecar!adas: dos barras de vidrio. #or e;em#lo'

La cuestin era: Fcu4l tena eHceso del fluido mvil y cu4l dficitG FCu4l era K[ y cu4lKOG

8o 2aba absolutamente nin!n modo de saberlo y "ranMlin se vio obli!ado a decidir'&esolvi @ue el 4mbar tena el eHceso y le asi!n el si!no K[ y al vidrio le asi!n el KO'Esto estableci la norma' Todas las dem4s car!as se refirieron a la o#cin de "ranMlin entre el4mbar y el vidrio. y 2asta 2oy se viene su#oniendo en in!eniera elctrica @ue la corrientefluye del #olo #ositivo al ne!ativo'

3or la norma de "ranMlin. se le se


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=olvamos al isomerismo #tico. ob;eto de los dos ca#tulos anteriores' =an_t off y LeBel 2aban demostrado Kvase el ca#tulo La molcula tridimensional @ue si los cuatroenlaces de un 4tomo de carbono se li!an a cuatro 4tomos Oo !ru#os de 4tomosO distintos.ese carbono es asimtrico' Los cuatro !ru#os li!ados #odran estar en una de dosconfi!uraciones #osibles. esencialmente distintas. siendo la una ima!en es#ecular de la otra'

Como era de es#erar. la naturaleza no tiene #redileccin. en ese res#ecto. entre iz@uierday derec2a' ,os com#uestos. @ue estructuralmente difieren slo en @ue uno es iz@uierdo y otroderec2o. tienen idnticas #ro#iedades @umicas y fsicas. y #uestos en condiciones @ue no seande suyo asimtricas. reaccionan siem#re del mismo modo'

3odemos com#ararlos con las manos derec2a e iz@uierda. o con los #ies. narices ocolmillos su#eriores'

En todos esos e;em#los. los dos r!anos tienen idntica forma y funciones' Cuanto uno#uede 2acer. #uede 2acerlo el otro. y !eneralmente lo 2ace de la misma manera' 8o ser4nacaso im4!enes es#eculares #erfectas7 la mano derec2a y la iz@uierda de un individuo. #ore;em#lo. no marcan las mismas 2uellas dactilares' Adem4s. la mayora de las #ersonas usa unamano con m4s destreza @ue la otra7 #ero eso es #or@ue el cerebro mismo no es #erfectamente

simtrico'Los com#uestos @umicos. muc2o menos com#licados @ue la mano 2umana. muestran

su simetra es#ecular en muc2o mayor !rado de #erfeccin @ue las manos' Lo @ue #uede 2aceruna molcula iz@uierda #uede 2acerlo tambin su 2ermana derec2a. no menos bien'

Claro @ue una mezcla. a #artes i!uales. de !emelos derec2o e iz@uierdo #uede teneral!unas #ro#iedades distintas de las de cada uno de ellos #or se#arado. como vimos en elca#tulo anterior. en los 4cidos racmico y tart4rico7 #ero es otra cosa' Qna mano derec2a yuna iz@uierda enlazadas se distin!uen f4cilmente de dos derec2as o dos iz@uierdas #uestas

;untas. y. debido a la diferente dis#osicin de los #ul!ares. funcionan evidentemente dedistinto modo'

3ara com#render la im#ortancia de la simetra es#ecular. su#on!amos @ue #artimos deuna molcula @ue no contiene nin!n carbono asimtrico y la sometemos a unatransformacin @umica. @ue #roduzca uno' Si. #or e;em#lo. un carbono est4 enlazado con a'-' c' c'y cambiamos una de las c enlazadas en una d'de modo @ue el con;unto #ase a a' -' c'd'el carbono simtrico se transforma en asimtrico'

La d#uede sustituir a cual@uiera de las dos c' Si sustituye a una resulta una molculaiz@uierda y si sustituye a la otra. resulta una derec2a' Las #robabilidades est4neHactamente e@uilibradas7 nin!n resultado es #referido al otro' 3or tanto. en toda reaccin deesa clase. se #roducen nmeros casi eHactamente i!uales de !emelos' Cual@uier desviacin dela i!ualdad eHacta Oy en un #roceso casual son de es#erar ciertas desviacionesO no ser4 lo

bastante !rande #ara resultar a#reciable'

a!an lo @ue @uieran los @umicos Ofuera de introducir una asimetra inicialOterminar4n en una simetra'A nivel molecular no 2ay modo de obli!ar a la naturaleza a o#tar #or iz@uierda o #or

derec2a',emos un rodeo #or otro camino' 3artamos de una mezcla de i!ual nmero de

molculas es#eculares derec2as e iz@uierdas. y somet4mosla a al!n a!ente fsico o @umico.no asimtrico en s. @ue modifi@ue las molculas' Las modificadas son tales @ue #uedense#ararse f4cilmente de las #rimitivas' Si el a!ente. sea el @ue @uiera. destruye la molculaiz@uierda al!o m4s r4#idamente @ue la derec2a. o viceversa. lo @ue resta. al cabo de ciertotiem#o. #resentar4 eHceso de una o de la otra' La mezcla terminar4 #or ser asimtrica. o #or lomenos li!eramente asimtrica' 3ero eso tam#oco ocurre nunca' 8o se #uede #roducir

asimetra molecular a #artir de una situacin inicial simtrica'


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asta a2ora 2e tenido cuidado de eHcluir los a!entes asimtricos. #ero ima!inemos @uenos decidimos a usar uno'

Su#on!amos una mezcla. a #artes i!uales. de dos !emelos simtricos es#ecularmente.@ue llamaremos -y d'#ara usar letras es#ecularmente simtricas' Su#on!amos @ue tenemosotro com#uesto @ue no contene carbonos asimtricos. de modo @ue sus molculas son

simtricas'Llammoslo o Kletra simtrica' Si o se combina con -y con d'formando com#uestos

aditivos. resultar4n -o y od' @ue si!uen siendo es#ecularmente simtricas. y no #uedense#ararse'

as F@u ocurre s tenemos otro com#uesto @ue contiene uno o m4s carbonosasimtricos. de modo @ue eHiste en forma derec2a e iz@uierda. y tenemos slo una variedad ola otraG Llammosla"!

"ormaremos otro com#uesto aditivo. y lle!aremos a -" y C"d' @ue no sones#ecularmente simtricas Kla ima!en es#ecular de -" es /d y no "d,! Los com#uestosaditivos. #or no ser es#ecularmente simtricos. tienen #ro#iedades distintas y #uedense#ararse f4cilmente' ,es#us de se#ararlos. desdoblemos cada uno en -y" oen "y d! La"se elimina f4cilmente y el @umico se @ueda con - y d'en sendos tubos de ensayo' Tiene doscom#uestos. cada uno de los cuales es asimtrico y #ticamente activo7 eso se llama unasntesis asimtrica'

as #odrais #re!untarme: Fde dnde obtiene un @umico el asimtrico"DSi slo #uedeterminar en un com#uesto asimtrico cuando em#ieza con un com#uesto tambin asimtrico.Fno 2abr4 crculo viciosoG F,e dnde #rocede el"rmercom#uesto asimtricoG

Sucede @ue es f4cil encontrar com#uestos @ue de entrada son asimtricos. #ero con unaim#ortante restriccin: slo #ueden encontrarse en relacin con la vida'

Efectivamente. en la naturaleza los com#uestos asimtricos slo eHisten en los te;idosvivos. o en materia @ue 2aya formado #arte de un te;ido vivo'

An #odemos ir m4s le;os' ay numerosas molculas @ue tienen uno o m4s carbonosasimtricos y @ue se encuentran en te;idos vivos' En absolutamente todos los casos slo seencuentra all una de las #artes #ticamente activas' Si en un te;ido vivo eHiste un com#uestoiz@uierdo. el derec2o ima!en suya no se encuentra ;am4s%'

es m4s. la eleccin entre uno y otro !emelo no vara de unas es#ecies a otras' Si es#referido el !emelo iz@uierdo en el te;ido vivo de una es#ecie cual@uiera. lo ser4 en todosloste;idos vivos de todaslas es#ecies' Toda la vida terrestre 2ace uso de una sola de cada dosmolculas !emelas #osibles. y siem#re de la msma!

KEso eH#lica de #aso el 2ec2o de @ue 3asteur #udiese se#arar mec4nicamente lascom#onentes !emelas del 4cido racmico como narramos en el ca#tulo anterior' Como3asteur estaba vivo. era l mismo asimtrico'

Fay acaso al!una re!ularidad en el modo de encontrar en los te;idos los !emelosG A#rimera vista #arece @ue no' Al!unos com#uestos del te;ido viviente son deHtr!iros y otroslev!iros. y no #arece advertirse re!ularidad' Consideremos. #or e;em#lo. dos azcares muycomunes en el te;ido vivo: la !lucosa y la fructosa'

Ambos est4n com#uestos del mismo nmero de 4tomos. y son de #ro#iedades muy#arecidas7 #ero la !lucosa es deHtr!ira y la fructosa lev!ira. as @ue tenemos d9!lucosa y l9fructosa'

e a#resuro a advertir @ue no son entre s es#ecularmente simtricas' Cada una tiene suima!en es#ecular. l9!lucosa y d9fructosa. @ue no se dan en la materia viva'

%

En realidad esas im4!enes no eHistentes s @ue se encuentran. en ocasiones y sitios es#eciales. encantidades limitadsimas'

Su eHce#cionalsima eHistencia no 2ace m4s @ue confirmar la re!la !eneral'


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En (6*0. con la a#aricin de la teora de =an_t Rf' 9 Le Bel. sur!ieron otras maneras.a#arte de la rotacin #tica. de caracterizar los !emelos es#eculares' F3or @u no determinarla situacin efectiva de los diversos !ru#os alrededor del carbono asimtrico y ver si de ello sesi!ue al!una re!ularidad entre los com#uestos 2allados en los te;idos vivosG

Ese camino em#rendi el @umico alem4n Emilio "isc2er. @uien 2acia (66% em#ez a

traba;ar sobre molculas de azcar' Qna molcula de !lucosa tiene seis carbonos. de los cualesson asimtricos nada menos @ue cuatro' Cada uno de esos cuatro #uede eHistir en dos formas!emelas. as @ue 2ay en total diecisis formas de !lucosa. dis#uestas en oc2o #are;as de!emelos es#eculares'

3ara sim#lificar. "isc2er em#ez con el com#uesto azucarado m4s sencillo: el alde2do!licrico' Tiene tres carbonos. de los cuales slo uno es asimtrico' 3or tanto. slo eHiste endos formas !emelas: alde2do !licrico9d y alde2do !licrico9l'

Los cuatro diferentes !ru#os alrededor del nico carbono asimtrico del alde2do!licrico #odan estar dis#uestos de dos modos diferentes' FCu4l de los dos corres#ondera al!emelo dy cu4l al lD8o tena "isc2er modo de averi!uarlo. y lo su#uso' Asi!n a bulto unorden al alde2do d9!licrico y el otro al l9!licrico. estableciendo esa norma en un artculo

#ublicado en (6)('Kasta ()1(. sesenta a


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,ebemos. #ues. in@uirir la naturaleza de la asimetra de las enzimas'Todas ellas son #rotenas' Las molculas de #rotena est4n formadas de cadenas de

amino94cidos. @ue se #resentan en unas veinte variedades. todas ellas de muy seme;anteestructura' En cada una 2ay un carbono central @ue lleva li!ados: ('\. un 4tomo de 2idr!eno7$'\. un !ru#o amina7 5'\. un !ru#o carboHilo. y 0'\. cual@uiera de los veinte distintos !ru#os

@ue denominaremos con;untamente cadenas laterales'En el amino4cido m4s sencillo. la !licina. la cadena lateral es otro 4tomo de

2idr!eno. as @ue el carbono central est4 li!ado slo a tres !ru#os diferentes' 3or eso la!licina es simtrica y #ticamente inactiva'

En todos los dem4s amino4cidos. la cadena lateral re#resenta un cuarto !ru#o li!ado alcarbono central. lo @ue si!nifica @ue ste es asimtrico7 y @ue cada amino4cido. fuera de la!licina. #uede eHistir en dos formas es#ecularmente simtricas' 3ero en realidad cadaamino4cido eHiste en los te;idos vivos en una sola de las dos7 y en cada caso. se encuentra esamisma forma en todo te;ido vivo de cual@uier clase'

3ero Fen cu4l formaG Al!unos amino4cidos son deHtr!iros. en la forma naturaleHistente. y otros lev!iros7 #ero no 2emos de !uiarnos #or eso' ay @ue referir su naturalezaestructural al alde2do !licrico como #auta'

Al 2acerlo resulta @ue.sn exce"c3n'todos los amino4cidos eHistentes en materia vivade cual@uier clase son de la serie L%'

3odemos. #ues. abstenernos en

isaac asimov - el electron es zurdo

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