Tras la invasión de Ucrania por parte del ejército ruso, muchas instituciones científicas se vieron impelidas a publicar declaraciones públicas en contra de esa guerra. Por aquel entonces, yo era presidente de la Comisión de Historia de la Física dentro de la Unión Internacional de Física Pura y Aplicada (IUPAP, por sus siglas en inglés) y, como tal, participé en las discusiones que llevaron a la declaración final. Los historiadores de la ciencia teníamos una buena oportunidad para hacer una contribución, pequeña pero significativa, a la conversación: mi comisión llevaba un tiempo trabajando en un proyecto académico internacional para estudiar con profundidad los orígenes y el desarrollo de la IUPAP, la cual estaba a punto de celebrar su centenario. La historia proporcionaba elementos interesantes a la hora de articular la declaración, evitando errores del pasado e incorporando experiencias positivas de los cien años de vida de la Unión. Y es que, como tantas uniones científicas internacionales, la IUPAP nació con la idea de fomentar la paz, pero tuvo que aprender a navegar en tiempos de guerra, tanto de conflictos bélicos reales como de guerra fría.

Tras la tragedia de la Gran Guerra (1914-1918) hubo una nueva ola de internacionalismo en las ciencias. La idea era que, si el nacionalismo exacerbado había conducido al continente europeo a la peor masacre de su historia, las instituciones internacionalistas podían ser elementos clave en la construcción de la paz. La colaboración —y no tanto la competición— en la investigación científica, entendida esta como práctica cultural, era uno de los elementos que podía desempeñar un papel central en este proyecto. La ironía fue, sin embargo, que esta búsqueda de la paz tenía como premisa la de excluir a los científicos del bando perdedor (Alemania, Austria, Hungría y lo que quedaba del Imperio otomano), tanto a nivel individual como colectivo. Así, pues, las nuevas uniones científicas no solo excluyeron a las academias nacionales de dichos países, sino que también prohibieron que científicos de esos lugares participaran a título individual en reuniones o proyectos impulsados o avalados por las uniones. Esto fue especialmente doloroso en el caso de la física.

De hecho, la colaboración internacional tenía una cierta tradición en áreas como la astronomía o la geodesia debido al carácter global de muchos de sus proyectos. Pero las academias nacionales de física, a pesar de ser la reina de las ciencias en el siglo XIX, no habían tenido experiencias de colaboración internacional al mismo nivel. Eso explica que, con la creación en julio de 1919 del Consejo Internacional de Investigación (IRC) por parte de delegados de doce países, inmediatamente se aprobaran los estatutos de las uniones de astronomía (IAU), geodesia y geofísica (IUGG) y química pura y aplicada (IUPAC). En pocos meses también verían la luz la Unión Internacional de Matemáticas (IMU) y la de Radiotelegrafía (URSI). Pero una unión de física todavía tendría que esperar, tanto a nivel formal como, sobre todo, a nivel práctico.

En 1922, un grupo de físicos de Francia, Bélgica, Gran Bretaña, los EE. UU. y algunos otros países se reunieron en París y redactaron un primer esbozo de estatutos para una posible unión de física. El joven experimentalista y premio nobel estadounidense Robert A. Millikan forzó a que la Unión explicitara en su nombre que se trataba tanto de física teórica como aplicada. Los principales objetivos de la Unión serían la promoción de bibliografías científicas actualizadas, la coordinación internacional de las unidades fundamentales de física y la organización o el apoyo de congresos internacionales. Finalmente, y aprovechando un congreso organizado en París en diciembre de 1923 para celebrar el cincuentenario de la Sociedad Francesa de Física, se aprobaron los estatutos y se nombró presidente al británico y premio nobel William H. Bragg, mientras que Henri Abraham, catedrático de física en la École Normale Supérieure, ocupó el cargo de secretario general. Aun así, se acordó informalmente que la Unión permanecería inactiva hasta que pudiera ser plenamente internacional; es decir, hasta que incluyera a los físicos alemanes.

En 1924 empezaron a surgir voces contrarias a la filosofía revanchista del IRC contra las Potencias Centrales. El Consejo había crecido y ahora incluía academias de una veintena de países, la mayoría de los cuales habían permanecido neutrales durante la guerra y que, por tanto, no veían la necesidad de seguir con esa política excluyente. A la vez, un número creciente de científicos clamaba, a título personal, por un internacionalismo más conciliador e inclusivo. Los franceses y los belgas eran los más reticentes a introducir cambios en los estatutos del IRC para acabar con la exclusión fundacional. Tal fue así que los cambios formales en este sentido no se materializaron hasta 1931, cuando el IRC se disolvió y se creó el nuevo Consejo Internacional de Uniones Científicas (ICSU). A partir de entonces el internacionalismo fue una posibilidad real y cada Unión ganó una independencia para organizarse como mejor quisiera, de la que carecía con el IRC.

Más allá de la IUPAP, en la década de 1920 el internacionalismo en física se materializó en otros foros, los más conocidos de los cuales fueron los Congresos Solvay y el Instituto de Física Teórica de Niels Bohr en Copenhague. Los primeros fueron una iniciativa del industrial belga Ernest Solvay para organizar encuentros científicos de alto nivel, relativamente pequeños, que trataran cuestiones punteras tanto en física como en química. Los primeros congresos de física, de 1911 y 1913, tuvieron un gran éxito, no así los de 1921 y 1924, que participaron del boicot a los físicos alemanes. En 1927, sin embargo, y ante el cambio de la opinión mayoritaria, el quinto Congreso Solvay en Bruselas invitó a cinco físicos alemanes (Max Planck, Albert Einstein, Wolfgang Pauli, Werner Heisenberg y Max Born), y resultó ser un momento crucial para la transformación de la primera física cuántica en la nueva mecánica cuántica. De algún modo, ese éxito se debió, en parte, a la tradición que Niels Bohr había conseguido imprimir en su instituto de Copenhague. Y es que Dinamarca, que había mantenido la neutralidad durante la Gran Guerra, había conseguido retener a Niels Bohr, una de sus mentes más brillantes, para que dirigiera un instituto de física teórica generosamente financiado por la Fundación Carlsberg. Con estos dos elementos (la neutralidad y la financiación), Copenhague se convirtió en el punto central donde físicos y matemáticos de todas partes podían reunirse e intercambiar libremente ideas acerca de la nueva física cuántica.

Pero volvamos a la historia inicial de la IUPAP porque, aunque Bohr estaba desempeñando un papel significativo reuniendo a físicos procedentes de ambos lados de la guerra, también fue parcialmente responsable del fracaso inicial de la Unión. En 1931, Bragg dimitió y Millikan ocupó la presidencia. Sus objetivos eran, primero, utilizar su nombramiento como catapulta para que los físicos norteamericanos ocuparan un lugar más prominente en la escena internacional; y, segundo, conseguir finalmente la inclusión de la sociedad alemana de física en la IUPAP. Imaginó que ambos objetivos se podían cumplir organizando un gran congreso internacional en Chicago en 1933, año en el que dicha ciudad celebraba por todo lo alto el centenario de su fundación. Invitando a un gran número de físicos alemanes, Millikan imaginaba que sería la ocasión perfecta para la formalización de Alemania como parte de la Unión.

El plan de Millikan fracasó. Primero, la recesión tras el crack de 1929 afectó al presupuesto para la organización de eventos durante las celebraciones del «Siglo del Progreso», especialmente a la posibilidad de invitar a científicos europeos. Pero, además, estaba la cuestión de qué sociedad nacional podía representar a Alemania. Efectivamente, la IUPAP estaba formada por la unión de academias nacionales de física; pero Alemania tenía dos sociedades que podían representar a los físicos del país: la Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG) y la Gesellschaft für Technische Physik (GTP); y los intentos de Millikan, y especialmente de Abraham —que seguía ejerciendo de secretario—, en la correspondencia con Planck y otros representantes alemanes no conseguían zanjar la cuestión de cómo se podía formalizar la representación del país. Por último, el clima político en Alemania estaba cambiando y la ideología nazi no era precisamente favorable al internacionalismo.

Al final, Millikan solo pudo organizar un pequeño encuentro de físicos en Chicago, fundamentalmente con delegados nacionales, lejos del anhelado gran evento internacional que había imaginado para consolidar y expandir la IUPAP. Los promotores de la Unión siguieron intentándolo y aprovecharon un gran congreso de física organizado en Londres y Cambridge por el Instituto Británico de Física y la Royal Society en octubre de 1934 para intentar formalizar la inclusión de Alemania en la IUPAP. Y para subrayar que, finalmente, la institución alcanzaría su deseado carácter plenamente internacional, se propuso que Bohr fuera el presidente. Las cartas y telegramas entre Millikan, Abraham, Bohr, Schrödinger y otros físicos nos muestran una sucesión cómica de malentendidos que dejaron a la IUPAP descabezada durante tres años: Abraham y Millikan malinterpretaron un telegrama de Bohr y pensaban que este había aceptado la presidencia; pero este no quería comprometerse hasta que la presencia alemana estuviese plenamente ratificada, y no simplemente prometida. Y, de hecho, esto último nunca sucedió.

Así, pues, tras la dimisión de Millikan y el rechazo de Bohr a ser presidente, el alma de la Unión seguía siendo Abraham, quien no desfalleció hasta conseguir encontrar a un nuevo presidente. En 1937, el físico sueco y también premio nobel de física Manne Siegbahn accedió a presidir la IUPAP, aunque la Unión seguía sin tener una misión clara, ni una presencia activa en foros científicos, ni suficiente coherencia interna. El infatigable Abraham no cesaba en sus intentos por mantener viva la institución: propuso sin éxito congresos en Copenhague en 1938, esperando el apoyo de Bohr, o en Estocolmo, organizado por Siegbahn; e incluso en mayo de 1939 tenía la esperanza de que quizás en 1940 pudiese haber un gran encuentro en París. Ninguno de estos planes se materializó. El estallido de la nueva guerra no solo acabó con el sueño de tener una Unión Internacional de Física Pura y Aplicada plenamente funcional e internacional, sino que, peor todavía, acabó con la vida de su gran defensor: Abraham fue asesinado en Auschwitz en 1943. Como veremos en la segunda parte, la Unión se reinventó totalmente después de la guerra y tuvo que aprender a navegar la nueva paz de la guerra fría.

Referencia bibliográfica

Sobre el autor: Jaume Navarro es Profesor de Investigación Ikerbasque en el Grupo de investigación Praxis de la Universidad del País Vasco (EHU)

 

Una versión de este texto en inglés fue publicada originalmente en Mapping Ignorance.

El artículo Instituciones científicas internacionales entre la guerra y la paz: Cien años de la IUPAP (1) se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

 

Desde hace una década, un grupo de biólogos y filósofos sostiene que el marco heredado de los años cuarenta se ha quedado corto. Conviene mirar el debate sobre la teoría de la evolución con calma: hay algo de necesidad real y algo de estrategia retórica.

Dos hermanos gemelos idénticos separados al nacer, criados por familias distintas, en casas distintas y a veces en culturas distintas, se reencuentran de adultos. Comparten el cien por cien de su genoma y casi nada más. Cuando los psicólogos los miden el resultado es que se parecen mucho, y se parecen justo donde nadie lo esperaba, en la personalidad, en las puntuaciones de inteligencia, en la propensión a ciertos trastornos. El estudio de Minnesota lleva desde los años ochenta acumulando casos así.

De ese hallazgo cuelga una pregunta más grande, y esa pregunta es la que agita hoy a la biología evolutiva. ¿Qué peso tienen los genes en lo que somos? Y, sobre todo, ¿sirve todavía la teoría con la que llevamos ochenta años contestando?

En 2014, la revista Nature publicó un cara a cara entre dos grupos de investigadores bajo un título que lo dice todo: «¿Necesita la teoría evolutiva un replanteamiento?». Un bando respondía que sí y proponía una Síntesis Evolutiva Extendida. El otro, con Douglas Futuyma y Gregory Wray a la cabeza, contestaba que no hacía falta. Ese desacuerdo sigue vivo y vale la pena recorrerlo de principio a fin.

La visión heredada

La teoría de la evolución que aún hoy se enseña en las aulas es, más o menos, la Síntesis Moderna, forjada entre los años treinta y cuarenta. Fundió la selección natural darwiniana con las matemáticas de la herencia que estaban desarrollando entonces los pioneros de la genética de poblaciones.

Sus pilares son tres. La herencia que importa para la evolución es la genética. La selección natural es el único motor del cambio adaptativo acumulativo. Y existe una barrera estricta entre las células que producen óvulos y espermatozoides y el resto del cuerpo, de modo que lo que le ocurre a un organismo durante su vida no pasa a sus hijos.

El gran ausente de aquel edificio fue el desarrollo embrionario, todo lo que sucede entre el huevo fecundado y el animal adulto. El organismo quedó reducido a un mero vehículo entre los genes y el ambiente, hasta el punto de que el biólogo Brian Goodwin pudo quejarse de que los genes habían desplazado a los organismos.

Lo que hemos aprendido desde entonces

El primer golpe llegó pronto. En 1968, Motoo Kimura propuso la teoría neutralista: buena parte de la variación molecular no la fija la selección, sino el azar. La selección seguía reinando en el terreno adaptativo, pero la imagen de que todo cambio genético respondía a una ventaja se vino abajo.

Después vinieron más invitados, y merece la pena presentarlos con un ejemplo cada uno.

La biología evolutiva del desarrollo, o evo-devo, mostró que unos pocos genes reguladores funcionan como interruptores maestros y encauzan las formas que un cuerpo puede llegar a tener. Son los que deciden dónde va una pata y dónde una antena.

La plasticidad fenotípica reveló que un mismo genoma puede producir cuerpos distintos según el entorno. Los renacuajos que crecen entre depredadores desarrollan colas más anchas y musculosas que sus hermanos criados en un estanque tranquilo.

La epigenética describió marcas químicas que apagan o encienden genes sin tocar la secuencia del ADN, y que a veces pasan de una generación a la siguiente.

Y la construcción de nicho recordó que los seres vivos no solo se adaptan al entorno: también lo transforman. El castor que levanta una presa no hereda a sus crías únicamente sus genes, sino también el estanque.

Cada uno de estos fenómenos es real. La discusión no es si existen, sino si obligan a rehacer la arquitectura de la teoría o solo a ampliar el catálogo de mecanismos.

Dónde está hoy la discusión

Aquí conviene deshacer un malentendido. La Síntesis Extendida no es un consenso que haya destronado a la teoría clásica. Es un programa de investigación activo, con aportaciones desiguales según el campo. Sus propios defensores, como Kevin Laland y sus colegas, admiten en su artículo programático que se trata de una propuesta abierta.

Desde la biología más ortodoxa, autores como Futuyma replican que los fenómenos invocados son reales, pero acomodables dentro del marco neodarwinista. El filósofo John Welch ha argumentado que las pretensiones de cambio de paradigma están sobredimensionadas. El campo está en disputa, no en relevo.

La crítica desarrollista

El frente más radical es filosófico. Susan Oyama, con su teoría de los sistemas de desarrollo, niega que los genes contengan un plan preformado del organismo. Toda forma, sostiene, emerge de la interacción entre recursos heterogéneos: genes, células, ambiente, conducta. Es la tesis de la paridad causal, según la cual ningún factor tiene prioridad sobre los demás.

La evidencia que esgrimen estos críticos es, sin embargo, limitada. La herencia epigenética entre generaciones está documentada, sobre todo en plantas. En mamíferos, las células que forman óvulos y espermatozoides borran casi todas esas marcas en cada ciclo, lo que hace muy improbable una transmisión estable más allá de dos o tres generaciones. Y la construcción de nicho ya la había descrito Richard Lewontin en los años setenta sin abandonar el marco clásico.

El núcleo de la cuestión

Volvamos a los gemelos, porque ahí es donde la versión fuerte del desarrollismo se queda sin explicación.

Conviene primero aclarar una palabra que se malinterpreta a diario. La heredabilidad de un rasgo no mide cuánto de ese rasgo viene de los padres. Mide qué proporción de las diferencias entre los individuos de una población se corresponde con diferencias genéticas, en ese momento y en ese entorno. Es un dato sobre grupos, no una sentencia sobre nadie en particular.

Con esa cautela, el resultado es firme. Si todos los factores del desarrollo pesaran por igual, dos gemelos idénticos criados aparte deberían parecerse poco. Ocurre lo contrario. Y en otras especies, los individuos con genoma idéntico resultan ser muy semejantes. Si Oyama tuviera razón en su versión radical, esas coincidencias serían un misterio.

No se trata de negar que el entorno importe, porque importa, y mucho. Se trata de reconocer que entre todos los factores medibles el genético es el que más pesa de forma sistemática. La asimetría es empírica, no un dogma metafísico.

Una conclusión con dos mapas

La Síntesis Extendida ha ensanchado la biología evolutiva en regiones donde la teoría clásica estaba ciega, y ese es un mérito que nadie debería negarle. Pero ampliar no es lo mismo que sustituir, y el entusiasmo confunde a veces las dos cosas.

La lección de fondo es metodológica. La crítica conceptual de Oyama o de Griffiths es necesaria y afilada, pero opera como filosofía, no como teoría empírica rival con predicciones contrastables. La genética cuantitativa, en cambio, acumula resultados replicables desde hace décadas. Confundir un marco filosófico crítico con una alternativa científica establecida es el error más común de este debate.

En ciencia el mapa conceptual importa, pero la capacidad de explicar los datos importa mucho más.

Sobre el autor: Pablo Rodríguez Palenzuela es Catedrático de Bioquímica y Biología Molecular en la Universidad Politécnica de Madrid.

 

El artículo ¿Necesitamos una nueva teoría de la evolución, o solo mejores metáforas? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

La chatarra de acero es uno de los materiales más reciclados del mundo industrial moderno. Sin embargo, detrás de esa aparente simplicidad se esconde un problema científico y tecnológico complejo: no toda la chatarra es igual, ni puede ser tratada de la misma forma sin afectar a la calidad y al rendimiento del material o producto final fabricado con ella.

Lejos de ser un flujo homogéneo, la chatarra es una mezcla altamente variable de aceros de diferentes composiciones, recubrimientos, aleaciones y otros materiales (como el plástico). Entre ellos, algunos elementos presentes en cantidades muy pequeñas, como el cobre, pueden tener un efecto determinante en la calidad del acero reciclado, especialmente en aplicaciones de altas prestaciones.

Esta realidad plantea una cuestión fundamental: ¿es posible transformar una chatarra considerada “de baja calidad” en una materia prima útil para fabricar aceros avanzados?

La complejidad oculta del reciclaje del acero

El reciclaje del acero se basa en una idea aparentemente sencilla: fundir el material y volver a darle forma. Sin embargo, en la práctica, el proceso está condicionado por la química del material de carga (el material que se introduce en el horno).

Elementos residuales que no pueden eliminarse fácilmente durante la fusión tienden a acumularse en el acero reciclado. Algunos de ellos son beneficiosos en pequeñas cantidades, pero otros pueden generar impurezas, fragilidades o limitar el uso del material en productos exigentes. Un ejemplo de ello es el acero plano.

Esto ha llevado históricamente a una jerarquía implícita dentro del reciclaje: las chatarras “limpias” o de alta calidad se destinan a aplicaciones de mayor valor, mientras que las más contaminadas se relegan a usos menos exigentes o incluso se exportan fuera de la UE.

Una nueva mirada sobre la chatarra

En los últimos años, sin embargo, la investigación en metalurgia y ciencia de materiales, impulsada, en gran parte, por la escasez de recursos naturales (minas) de Europa y la necesidad de mejorar la sostenibilidad de los procesos de fabricación, han trabajado sobre este aspecto con otra perspectiva. En lugar de considerar la variabilidad de la chatarra como un problema inevitable, se está explorando cómo caracterizarla, clasificarla y acondicionarla de forma más inteligente y eficiente. El objetivo es gestionarla mejor para sacarle mayor partido.

Es importante tener en cuenta que la economía circular no consiste únicamente en reciclar más, sino en conservar el mayor valor de cada material durante el máximo tiempo posible. En esta línea, un importante cambio conceptual tiene que ver con el papel y el tratamiento de los elementos residuales. Entre las chatarras, por ejemplo, encontramos el cobre, un material valioso que, sin embargo, se convierte en impureza o elemento problemático en caso de no ser separado. Mediante procesos de separación durante el acondicionamiento de la chatarra es posible obtener concentrados de cobre con alta pureza (>99%), que pueden reintroducirse en la industria metalúrgica como materia prima secundaria.

En este proceso, es importante el rol que juegan las tecnologías avanzadas de análisis, como sensores ópticos, sistemas de rayos X, espectroscopía LIBS y modelos de análisis de datos capaces de predecir la composición de las chatarras y facilitar su clasificación y separación.

Medir el impacto ambiental: más allá del reciclaje

La mejora de los procesos de reciclaje no solo debe evaluarse en términos técnicos o económicos, sino también ambientales. Para ello, una de las herramientas más utilizadas es el Análisis de Ciclo de Vida (LCA), que permite cuantificar el impacto global de un material desde su origen hasta su eliminación final.

En el caso del acero reciclado, los estudios muestran que pequeñas mejoras en la calidad de la chatarra o en su acondicionamiento pueden traducirse en reducciones significativas de emisiones y consumo energético, especialmente cuando se comparan con la producción de acero a partir de materias primas vírgenes.

Este tipo de análisis refuerza una idea clave que ya hemos mencionado: la sostenibilidad no depende únicamente de reciclar más, sino de reciclar mejor.

Una transición en marcha

El reciclaje del acero está entrando en una nueva etapa en la que la ciencia de materiales, la ingeniería de procesos y el análisis de datos convergen para redefinir lo que entendemos por “materia prima secundaria”.

Desde este prisma, la chatarra pasa a convertirse en un recurso complejo, que puede ser diseñado, optimizado y valorizado con un nivel de precisión cada vez mayor.

Este cambio de paradigma no es solo tecnológico, sino también conceptual: implica reconocer que el valor de un material no desaparece al final de su vida útil, sino que puede redistribuirse si somos capaces de entender y gestionar su complejidad.

 

Agradecimiento

Este enfoque ha sido recientemente investigado y validado en el marco del proyecto europeo CAESAR (CirculArity Enhancements by Low-quality Scrap Analysis and Refinement), donde se han desarrollado estrategias avanzadas para la caracterización, acondicionamiento y valorización de chatarra de acero de baja calidad para la creación de productos avanzados, así como la recuperación de cobre de alta pureza y su reincorporación en la industria siderúrgica como elemento aleante en sustitucion de cobre de obtención primaria.

 Sobre la autora: Clara I. Delgado. AZTERLAN Metallurgy Research Centre

Sobre AZTERLAN: Con el firme compromiso de impulsar el desarrollo tecnológico y la competitividad de las empresas, AZTERLAN cuenta con más de 45 años de experiencia ofreciendo soporte tecnológico, conocimiento metalúrgico experto y soluciones avanzadas a la industria de transformación metal-mecánica y a sus sectores cliente.

Basque Research & Technology Alliance (BRTA) es una alianza que se anticipa a los retos socioeconómicos futuros globales y de Euskadi y que responde a los mismos mediante la investigación y el desarrollo tecnológico, proyectándose internacionalmente. Los centros de BRTA colaboran en la generación de conocimiento y su transferencia a la sociedad e industria vascas para que sean más innovadoras y competitivas. BRTA es una alianza de 17 centros tecnológicos y centros de investigación cooperativa y cuenta con el apoyo del Gobierno Vasco, SPRI y las Diputaciones Forales de Araba, Bizkaia y Gipuzkoa.

El artículo Cómo la metalurgia inteligente está redefiniendo la economía circular del acero se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.