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Ciencia básica y ciencia aplicada

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The Nobel Prize in Physics 2013The Nobel Prize in Chemistry 2013

A primera vista, los premios Nobel de química y física de 2013 no pueden ser más distintos. Por un lado los premiados en química, Martin Karplus, Michael Levitt y Arieh Warshel, han desarrollado sistemas informáticos para simular reacciones bioquímicas, un campo con evidentes implicaciones prácticas: por ejemplo, permite diseñar nuevos fármacos y experimentar virtualmente con ellos, facilitando su desarrollo y acortando drásticamente el tiempo necesario para su puesta a disposición del público. En cambio, Peter Higgs y François Englert han sido premiados con el Nobel de física por su concepción teórica del “campo de Higgs”, responsable de la masa de las partículas bariónicas. Se trata de una investigación básica, sin aplicaciones prácticas directas (y, por ahora, ni siquiera indirectas). Y, por si fuera poco, la Academia Sueca de Ciencias (lastrada por las normas del premio, que impiden otorgarlo a más de tres personas o a entidades) ha ahondado aún más esta brecha al dejar fuera del Nobel al Centro Europeo de Investigación Nuclear (CERN) o, al menos, a los responsables máximos de la investigación que dio lugar a que el LHC, el gran colisionador del CERN, detectase hace un año el bosón de Higgs: el Nobel se queda por tanto en el plano teórico, sin reconocer siquiera a quienes comprobaron experimentalmente la teoría.

El debate sobre la “utilidad” de la investigación científica es quizá tan viejo como la propia ciencia. Y absolutamente estéril. Para empezar, la distinción entre “ciencia básica” y “ciencia aplicada” (o más bien “aplicable”) es mucho más borrosa de lo que parece: ni hay una frontera definida, ni hay nada que nos asegure que un descubrimiento “básico” no pueda llegar a tener aplicaciones prácticas, a menudo insospechadas. De hecho, una buena prueba de ello la tenemos casi todos en nuestro vehículo o nuestro bolsillo: el GPS. El funcionamiento de estos aparatos se basa en la recepción de las señales de una serie de satélites (como mínimo tres), que permite al GPS calcular su posición por triangulación. Para ello, el GPS necesita conocer con exactitud su distancia a estos satélites, cosa que consigue gracias al desfase horario: cada satélite emite una señal horaria y el aparato calcula el desfase entre esa señal y la hora real, conociendo así la distancia desde la cual fue emitida.

Para lo cual entran en juego tres descubrimientos científicos que, en principio, no parecía que fuesen a tener demasiada trascendencia práctica. El primero es el de la transición hiperfina entre los niveles energéticos de los átomos, un curioso fenómeno que hace que los electrones de un determinado nivel energético (determinado por la física cuántica) oscilen entre dos subniveles hiperfinos (debido a fenómenos relativistas). Aunque pudiera parecer algo muy alejado de nuestra realidad cotidiana y, por tanto, muy poco práctico, resulta que esa oscilación tiene lugar a un ritmo asombrosamente constante, tanto que desde 1967 la oscilación hiperfina del átomo de cesio 133 se usa oficialmente como patrón para medir el tiempo. Desde un par de décadas antes se venían construyendo relojes atómicos, y cada satélite del sistema GPS lleva uno de ellos para poder emitir su señal horaria con la máxima precisión.

Pero la cosa no acaba aquí. Un satélite se mueve a gran velocidad respecto a la superficie terrestre, y está sometido a una gravedad menos intensa que a ras de suelo, y aquí entra en escena el segundo descubrimiento: la dilatación temporal relativista que describió en su momento Albert Einstein. Supongo que el Einstein de principios del Siglo XX no pudo imaginar que su descubrimiento tendría que aplicarse alguna vez para calcular y corregir el desfase entre un reloj en órbita sobre la Tierra y otro situado en la superficie, pero así es: el GPS de bolsillo tiene en cuenta que el reloj del satélite se adelanta ligeramente con respecto a él y hace las correcciones oportunas.

Para lo cual, naturalmente, tiene que haber recibido antes la señal horaria del satélite, y ahí entra en juego nuestro tercer descubrimiento: las ondas de radio. A las que su propio descubridor, Heinrich Hertz, consideraba una curiosidad científica que probablemente nunca tendría ninguna aplicación práctica.

Quizá sea ese el caso del campo de Higgs, o quizá no. Pero, como decíamos, lo de la distinción entre “ciencia básica” y “ciencia aplicada” no solo es borroso: es estúpido. Ni las similaciones de Karplus, Levitt y Warshel, ni el GPS, ni la física cuántica, ni la relatividad, ni las ondas hertzianas, ni prácticamente ningún avance científico sería posible sin la investigación básica que lleva detrás, sin esos gigantes a cuyos hombros pueden ir subiendo los nuevos descubridores, como diría Newton. La investigación básica es eso mismo, básica. Y aunque nuestros gobernantes, siempre dispuestos a blandir sus tijeras, no quieran enterarse, la base es precisamente lo que sostiene todo lo demás.

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