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Ciencia EXtrema

Desde la atalaya tranquila de nuestro planeta templado y acogedor, José María Campos Cánovas y Daniel Iván Reyes nos invitan a un viaje fascinante. En su compañía observaremos los fenómenos más extraordinarios del Cosmos: visitaremos las estrellas más masivas, los cuerpos más veloces, los lugares más fríos o calientes y los mundos más extraordinarios y diminutos. Ante nuestros frágiles ojos se abre un Universo que bate todos los récords.

Longitud, la dimensión microscópica

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El mundo microscópico. Esa dimensión de la longitud que durante siglos estuvo oculta a los ojos de casi todas las generaciones de humanos que han existido y que apenas, hace pocos siglos, nos fue revelada.
Seres vivos y partículas tan pequeñas que nos eran imposible ver o escuchar únicamente empleando nuestros sentidos y que eran inimaginables por aquellas épocas lo que provocaba locas y desenfrenadas creencias y teorías como aquella de la generación espontánea o bien las supersticiones y creencias místicas sobre la vida.

Sin embargo, por mucho que nuestro conocimiento como especie ha desentrañado el mundo microscópico, la mayoría de las personas sigue sin entenderlo y mucho menos dimensionarlo. Si bien es cierto que cada vez existen menos supersticiones sobre este tema también es cierto que la mayoría de las personas tienen un conocimiento apenas superficial de estas escalas.

Aún recuerdo la primera vez que utilicé el microscopio para observar el micro mundo. De pronto Glóbulos rojos, bacterias, parásitos, cristales y otros estructuras y seres vivos aparecieron frente a mis ojos. De simples esquemas, dibujos y fotografías, ahora podía verlos. Una experiencia fascinante.

Considero que todo ser humano, al menos una vez en su vida debe buscar un telescopio y contemplar el firmamento, luego hacer lo mismo con un microscopio.

Es por ello que hoy quiero invitarle a un pequeño viaje. A uno verdaderamente pequeño. Tan pequeño que no tendrá que moverse de su lugar, sin embargo, le advierto que puede llegar a parecerle infinito.
En este capítulo de ciencia extrema, exploraremos el mundo microscópico y en él, haremos diferentes escalas para presentarle a sus habitantes y componentes.

Para este viaje, tomaremos un ascensor imaginario que nos irá llevando a cada nivel de la escala microscópica para que juntos vayamos descubriendo su NATURALEZA EXTREMA.

Los metros.

Antes de abordar al ascensor de la imaginación, demos un último vistazo a nuestra escala, la de los metros. Es fácil dimensionar nuestro entorno en metros. Es la escala en la que nos movemos. La mayoría de los seres vivos que usted percibe están en esta escala. Perros, aves, elefantes y ratones e inclusive las enormes ballenas.

Seres vivos que el ojo humano puede ver sin problema. Sin embargo, no todos los seres vivos y sus componentes son tan fáciles de ver.

Por ello, entremos al ascensor. Bajemos un poco, para ser exactos, bajemos mil niveles y vayamos a la escala milimétrica.

A esta escala, hay partículas como un grano de azúcar o de sal o de… arena. Pero aquí no tan sólo existen partículas, también hay seres vivos. Seguramente los ha visto pues no se requiere mucho esfuerzo para ello. Por ejemplo, hay insectos de 1 mm de longitud como mosquitos y gusanos… así que a esta escala sigue habiendo vida.

Ahora, vamos a un nivel aún más pequeño. Descendamos mil niveles más. Para ello, dividamos el mm en mil partes iguales.

Micras

En este nivel, además de pequeñísimas partículas, sigue habiendo seres vivos. Esta es la escala de la microbiología, aquí están la mayoría de las células y bacterias de las que usted ha escuchado hablar. Seres un millón de veces más pequeñas que un metro. Esa longitud todavía se puede imaginar con algo de esfuerzo. Sólo piense en un milímetro y trate de partirlo en 1000 porciones y tendrá una micra. Todas las células de su cuerpo miden unas cuantas micras. Por ejemplo, una célula del hígado, mide aproximadamente 20 micras y una bacteria unas 5 micras. Por eso, hay bacterias que infectan células. Caben perfectamente dentro de ellas. En esta escala, la vida encuentra su nivel más básico. Su tamaño mínimo idóneo para albergar estructuras elementales como proteínas, ADN, polisacáridos, ácidos grasos y similares que le permita a células y bacterias mantenerse con vida.

Hora de irnos, debemos descender aún más…. Vamos, abordemos nuevamente el ascensor.
¿Cuál es la siguiente parada? Ahora quiero descender mil millones de niveles, es decir, tomaremos una micra y la dividiremos en mil partes iguales…

Hemos llegado, bienvenidos al mundo nanométrico. Ahora hemos partido al metro en mil millones de porciones. No quisiera que nuestros oyentes dejaran de comprender esta dimensión. Repasemos cómo llegamos hasta aquí: Piensen en una cinta métrica o regla. Ahora centren su vista en un milímetro e imaginariamente divídalo en mil partes iguales. Cada porción es una micra. Ahora tomen una micra y vuelva a partirla en mil partes iguales y habrán llegado a comprender el nanómetro. Es muy pequeño, pero visto de esta forma, es imaginable.

Continuemos con nuestra exploración. En este nivel ya no hay vida. Los componentes necesarios para mantener un organismo vivo, ocupan más espacio que estos pequeños nanómetros… aunque sí encontramos algo muy interesante. Este en el nivel hay estructuras que casi tienen lo necesario para la vida. Un virus no es un ser vivo, aunque casi lo es. No obstante, es una estructura bien organizada que se mide en mil millonésimas de metro. Recuerde que las bacterias miden micras, pero un virus promedio nanómetros, es decir, cada virus es unas mil veces más pequeño que una bacteria.

Así que, en esta escala, lo que percibimos, son moléculas, unas muy grandes pero al fin y al cabo moléculas. En esta escala, podemos ver grandes moléculas de proteínas, carbohidratos y grasas en su forma más básica. Por cierto, las ondas de luz visible, los rayos ultravioletas y rayos X miden de cresta a cresta nanómetros o como ya dijimos, mil millonésimas de un metro.
Hasta ahora hemos partido del nivel de los metros y descendido a la escala de los milímetros, luego las micras y finalmente el nivel de los nanómetros. Es tiempo de abordar nuevamente el ascensor y descender mil niveles más.

Bienvenidos al nivel de los Picómetros.

En este momento, hemos descendido un billón de veces desde que comenzó nuestro viaje. Aquí es la dimensión de los picómetros. Aquí, las ondas de luz visible ya no entran, ni las ultravioletas, ni siquiera los rayos X, sólo hay espacio para los rayos Gamma. Ondas que entre cresta y cresta únicamente los separan picómetros de distancia.

En este nivel, únicamente vemos átomos y pequeñas moléculas. Ahora bien, aquí no hay vida. Pero ello no significa que no haya organización. Estas pequeñas partículas guardan una armonía sorprendente y sus interacciones son las que hacen posible la vida. Aquí están las partículas que forman las vitaminas que usted requiere, así mismo los minerales. Este es el campo de la química. Las reacciones químicas suceden en esta escala. En esta escala, están la mayoría de los medicamentos, drogas, vitaminas y minerales. La glucosa, la adrenalina o el calcio de sus huesos y dientes.

Bueno, listo, hemos llegado al final de nuestro viaje, este lugar es la frontera de Demócrito.
¿Significa que ya no existe nada más pequeño? No, quiero decir que sólo es una frontera. Existe una escala aún más pequeña, aún es posible dividir mil veces un picómetro para llegar a los fentómetros. Pero para entenderla debemos entrar al interior del átomo, es decir la escala del mundo subatómico. Pero la visitaremos después pues en la escala de los fentómetros siguen existiendo partículas como los neutrones que oscilan en la longitud del fentómetro.

Regresemos, es momento de volver a nuestra escala.

(Daniel Iván Reyes, 08/2017)


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