Ráfagas 229
Los Premios Nobel 2017
Martha Duhne
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Física
El Premio Nobel de Física se otorgó a Rainer Weiss, del Instituto Tecnológico de Massachusetts, y a Kip Thorne y Barry Barish, ambos del Instituto Tecnológico de California, por la detección de las ondas gravitacionales.
El descubrimiento validó una predicción de la teoría general de la relatividad de Albert Einstein que existía desde hace 100 años: que los cuerpos más masivos y los fenómenos más violentos del Universo tienen la capacidad de liberar energía en forma de ondas gravitacionales, que deforman el tejido del espaciotiempo como una piedra al caer en agua. Las ondas gravitacionales de los procesos más violentos son muy pequeñas y Einstein pensó que nunca se podrían detectar, pero es porque en su tiempo no se sabía de colisiones de hoyos negros ni explosiones estelares.
En los años 70 Weiss y Thorne diseñaron aparatos capaces de detectar vibraciones más pequeñas que el tamaño de un neutrón. A lo largo de 40 años consiguieron apoyo y, con ayuda de Barish, construyeron el Observatorio de Ondas Gravitacionales por Interferometría Láser, o LIGO, por sus siglas en inglés, instalación que consiste en dos detectores, uno en Luisiana y el segundo a 3 000 kilómetros de distancia en el estado de Washington.
El hallazgo sucedió en septiembre de 2015 (aunque se anunció hasta febrero de 2016). Los observatorios LIGO detectaron ondas gravitacionales provenientes de la colisión de dos hoyos negros de unas 30 veces la masa del Sol, a 1 300 millones de años luz de distancia.
Los interferómetros LIGO pueden identificar variaciones de la diezmilésima parte del diámetro de un átomo y es la medición más precisa lograda por un instrumento científico. Hasta el momento, LIGO ha registrado cuatro señales de ondas gravitacionales procedentes de fusiones de agujeros negros y una de la colisión de dos estrellas de neutrones, que además de ondas gravitacionales emitieron luz (ver en esta misma edición el artículo “Astronomía de mensajeros múltiples”).
Ondas gravitacionales generadas por la colisión de hoyos negros (Ilustración: © Johan Jarnestad/ The Royal Swedish Academy of Sciences).
Fisiología o Medicina
Día y noche nuestro planeta gira sobre su eje y sus habitantes, desde lo microorganismos hasta los humanos, hemos adaptado nuestra fisiología a este ritmo. ¿Dónde se localiza y cómo funciona este reloj interno?
Tres científicos estadounidenses, Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash y Michael W. Young, obtuvieron el premio Nobel de Fisiología o Medicina de 2017 “por sus descubrimientos de los mecanismos moleculares que controlan el ritmo circadiano.”
Este hallazgo, como suele suceder, está sustentado en investigaciones anteriores. Entre otras, las del matemático, astrónomo y geofísico francés Jean-Jacques d’Ortous de Mairan quien estudiando la planta Mimosa pudica se dio cuenta de que tiene hojas que se abren durante el día buscando al Sol y se cierran al atardecer. A Mairan se le ocurrió un sencillo experimento: ponerlas en un cuarto sin luz. Descubrió que las plantas seguían repitiendo su ciclo, lo que sugería que un mecanismo interno las regulaba.
Más de 140 años después, Seymour Benzer y Ronald Konopka, del Instituto Tecnologíco de California, se interesaron en el tema. Tomaron grupos de moscas de la fruta y les indujeron mutaciones en un solo gen. Las moscas presentaron alteraciones en su ciclo de actividad y reposo normal de 24 horas. En unas el resultado fue de ciclos más cortos y en otras más largos, y así los investigadores descubrieron que éstos no dependen de factores externos, o no exclusivamente.
Hall, Rosbash y Young también trabajaron con moscas de la fruta. Aislaron el gen localizado por Benzer y Konopka y descubrieron que éste y otros genes tienen la capacidad de autorregular la fisiología de las moscas en ciclos de 24 horas. Por ejemplo, unas proteínas se acumulaban durante la noche y se degradaban en el día. Habían logrado demostrar que el ciclo circadiano se encontraba oculto en todas las células de los organismos. Este reloj regula funciones tan importantes como el comportamiento, los niveles de ciertas hormonas, el sueño, la presión, la temperatura y el metabolismo.
Economía
Richard Thaler recibió el Premio del Banco de Suecia en Ciencias Económicas en memoria de Alfred Nobel 2017 por su contribución a la economía del comportamiento, que incorpora la psicología a las ciencias económicas.
A diferencia de otros ganadores del Nobel que son prácticamente desconocidos para públicos ajenos a su especialidad, Thaler se interesó en divulgar su conocimiento a un público amplio y escribió varios libros que resultaron ser éxitos de venta. El más famoso es Un pequeño empujón: el impulso que necesitas para tomar mejores decisiones sobre salud, dinero y felicidad. En este libro publicado en 2008 Thaler y su coautor, Cass Sunstein, proponen ejemplos de la economía del comportamiento en los que un pequeño cambio en el sistema de incentivos puede producir enormes beneficios a largo plazo.
Thaler participó en la película La gran apuesta (2015), en una escena en un casino de Las Vegas donde la cantante Selena Gómez reflexiona si es buena idea apostar los 10 millones de dólares que ha ganado en un juego de Black Jack. Total, ¿qué puede perder? Thaler describe a cuadro la siguiente situación: una persona que observa la escena propone una apuesta secundaria, 50 millones a que Selena gana y otra persona apuesta sobre esta apuesta secundaria 200 millones de dólares, incrementando exponencialmente las pérdidas o ganancias del juego de Selena. Ésta es una forma amable de explicar el colapso de la burbuja inmobiliaria del 2008, que condujo a pérdidas de millones de dólares y a una crisis financiera global.
Thaler, profesor de la Escuela de Negocios Booth de la Universidad de Chicago y ex asesor de Barack Obama, se dio cuenta de que los economistas debían prestar más atención al comportamiento humano, que suele ser irracional y contrario al sentido común, y utilizar este conocimiento para mejorar las políticas públicas. Las teorías económicas convencionales se basan en el supuesto de que las personas se comportan racionalmente. Thaler demostró que esto es incorrecto; no sólo argumentó que los humanos son seres irracionales, lo que podría resultar obvio, también que las personas se alejan de la racionalidad de manera consistente, por lo que su comportamiento puede anticiparse y modelarse. Por ejemplo, al observar la poca participación de empleados de diversas instituciones en programas con claros beneficios para ellos (por ejemplo, planes de ahorro para la jubilación), Thaler propuso que los gobiernos deberían hacer de la participación en el programa una opción por omisión: las personas deben ser libres de decidir, pero si no lo rechazan expresamente, entran de manera automática. Esto logró aumentar el número de personas inscritas en programas de retiro. Desde la publicación del libro, más de 30 países cuentan con oficinas para contribuir ideas a las decisiones de los gobiernos.
Un leve empujón es algo sutil en el ambiente que modifica nuestro comportamiento, como poner fruta exactamente a la altura de los ojos de los estudiantes en las cafeterías escolares para persuadirlos de que coman más nutritivamente. Cuando Thaler recibió la noticia de que había ganado el Nobel, dijo que se gastaría el dinero del premio, 1.1 millones de dólares, de la forma más irracional posible.
Imagen: Shutterstock.
Paz
Fue otorgado a la Campaña Internacional para Abolir las Armas Nucleares, ICAN por sus siglas en inglés, una coalición de más de 100 países con sede en Ginebra premiada por “su esfuerzo para llamar la atención sobre las consecuencias catastróficas de cualquier uso de armas nucleares y sus esfuerzos innovadores para lograr una prohibición basada en el tratado de tales armas”, según el comunicado oficial. La elección fue una enérgica llamada de atención a las nueve potencias nucleares del mundo: Estados Unidos, Rusia, Reino Unido, Francia, China, Corea del Norte, India, Israel y Pakistán. Rusia y los Estados Unidos acumulan el 93 % de todas las ojivas nucleares.
La organización ICAN recibe el Premio Nobel de la Paz 10 años después de iniciar su campaña, dando así una nueva vitalidad a la lucha por un mundo sin armas nucleares. Hasta la fecha 127 países han firmado el tratado.
Imagen: icanw.org
Química
Este año la Real Academia Sueca de Ciencias otorgó el premio Nobel al suizo Jacques Dubochet, al alemán Joachim Frank y al inglés Richard Henderson por su aportación al desarrollo de la microscopía crioelectrónica, tecnología que permite generar imágenes en tres dimensiones de las moléculas de la vida, o biomoléculas (proteínas, ADN y ARN entre otras) para entender su estructura. La forma de una molécula en tres dimensiones está relacionada con su función y la manera en que interactúa con otras moléculas.
En 1990 Henderson, del Laboratorio de Biología Molecular de la Universidad de Cambridge, en el Reino Unido, logró obtener la primera imagen tridimensional de una biomolécula, en este caso de una proteína, utilizando este microscopio.
Frank, de la Universidad de Columbia, desarrolló un método para procesar varias imágenes bidimensionales borrosas obtenidas con el microscopio electrónico para obtener una estructura tridimensional bien definida.
En el vacío que es necesario crear para que funcione un microscopio electrónico el agua líquida se evapora y hace que las biomoléculas pierdan su forma original. A principios de los años 80, Jacques Dubochet, de la Universidad de Lausana, Suiza, desarrolló un método para congelar el agua con la suficiente rapidez para que se solidificara alrededor de una molécula biológica y mantuviera su estructura, incluso en el vacío del microscopio electrónico.
Esta tecnología ha permitido observar con precisión proteínas que provocan resistencia a quimioterapias contra el cáncer o a los antibióticos y los mecanismos de la fotosíntesis. Recientemente, cuando se descubrieron miles de casos de infección por el virus del Zika en Brasil, se utilizó la criomicroscopía para obtener fotografías del virus y gracias a las imágenes tridimensionales se iniciaron investigaciones para desarrollar fármacos contra la infección
Cambios en la nitidez (resolución) de la criomicroscopía.
Ilustración: © Martin Högbom, Stockholm University.
