(Fuente: El Mundo Digital)

Este año no sólo se cumple el 50º aniversario del descubrimiento del ADN. Hace medio siglo, también se logró otro gran hito que ha tenido un enorme impacto científico: el primer experimento por ordenador, llevado a cabo por Enrico Fermi.

La semana pasada, en todos los periódicos y revistas se dedicaron decenas de miles de palabras a la conmemoración del 50º aniversario del descubrimiento de la estructura química del ADN. Sin embargo, y mientras James D. Watson y Francis Crick se veían convertidos en los auténticos y merecidos protagonistas de dichas celebraciones, durante todas ellas no se ha hecho ninguna mención al respecto de otra proeza científica que también cumple su medio siglo este mismo año, una proeza cuyas ramificaciones podrían resultar, en último término, tan profundas y trascendentales como las de la propia doble hélice.

En efecto, en 1953, Enrico Fermi y sus colegas del Laboratorio Científico de Los Alamos, John Pasta y Stanislaw Ulam, inventaron el concepto de «experimentación por ordenador». De repente, el ordenador se había convertido en un telescopio de la mente, en un medio para explorar procesos tan inaccesibles como pueden ser la colisión de los agujeros negros o la frenética danza de las partículas subatómicas, fenómenos estos que, o son de una magnitud enorme, o bien ocurren con demasiada rapidez como para poderse visualizar por medio de experimentos tradicionales, aparte de que son excesivamente complejos como para poder controlarlos empleando para ello tan sólo unas simples matemáticas de lápiz y papel. La «experimentación por ordenador» ofrecía una tercera vía para hacer ciencia. Y durante estos últimos 50 años ha sido un instrumento de gran ayuda para que los científicos puedan ver lo invisible e imaginarse lo inconcebible.

Fermi y sus colegas introdujeron este enfoque revolucionario para, por medio de su utilización, poder entender mejor la entropía, es decir, la tendencia de todos los sistemas a decaer hasta unos estados de desorden cada vez mayores. Para poder observar esta predecible caída hacia el caos, con un detalle hasta entonces sin precedentes, Fermi y su equipo crearon un mundo virtual, una suerte de simulación que tenía lugar dentro de unos circuitos electrónicos de enorme capacidad, conocidos como circuitos Maniac, los cuales darían lugar al superordenador más potente de aquella época. En el experimento de prueba que llevaron a cabo incluyeron, deliberadamente, un modelo simplificado de una especie de entramado atómico vibrante que contenía 64 partículas idénticas (que representaban a los átomos) unidas por unos resortes en sus respectivos tramos finales (que representaban, a su vez, los enlaces químicos existentes entre ellas).

Esta estructura era muy similar a la de una cuerda de guitarra, pero con una diferencia muy singular: normalmente, una cuerda de guitarra se comporta de una manera «lineal», es decir, que si se pulsa una vez hacia un lado, ésta vuelve a su origen una sola vez; pero si se hace dos veces, la cuerda también responde con una fuerza dos veces mayor.

Fermi y sus colaboradores cogieron con gran coraje su cuerda virtual y permitieron que el Maniac les hiciera el trabajo más pesado, calculando cientos de interacciones simultáneas, actualizando todas las posibles fuerzas y posiciones y poniendo en marcha el funcionamiento de la cuerda, lo que, posteriormente, recogieron en una serie de instantáneas a cámara lenta. Dichos científicos esperaban que su forma degenerara hasta dar lugar a una vibración de carácter aleatorio, algo así como la contraparte musical de lo que hubiera podido considerarse una especie de siseo carente de significado alguno, como, por ejemplo, los sonidos estáticos de un aparato de radio.

Empero, lo que reveló el ordenador resultó ser algo extraordinariamente asombroso. En lugar de un siseo o silbido, la cuerda reproducía una extraña melodía, algo que casi podría haber sido una música procedente de alguna civilización alienígena. Dicha melodía comenzaba con unos tonos limpios a los que, más adelante, se iban añadiendo progresivamente toda una serie de sobretonos, los cuales, a su vez, se reemplazaban unos a otros y comenzaban a cambiar gradualmente de timbre. A continuación, lo que hacía la melodía era cambiar repentinamente de dirección, para pasar, en una secuencia opuesta, a eliminar los sobretonos, antes de retornar, finalmente y con casi la más absoluta precisión, al tono original. Y, lo que era más increíble aún, aquella extraña melodía se repetía una y otra vez, y así indefinidamente, pero siempre con sutiles variaciones sobre el mismo tema. A Fermi le encantó aquel resultado. A partir de entonces, siempre se referiría a él como su «pequeño descubrimiento». Nunca habría podido imaginar que los sistemas no lineales pudieran albergar en su interior una inclinación tal por el orden.

Durante los 50 años siguientes a este estudio pionero, científicos e ingenieros han aprendido a controlar y trabajar con los sistemas no lineales, haciendo buen uso de la capacidad de estos para auto organizarse. Los propios rayos láser, actualmente utilizados en prácticamente todos los campos, desde la cirugía ocular al control de escáneres, están basados en que varios billones de átomos emiten ondas de luz al unísono. Los superconductores que transmiten la corriente eléctrica sin encontrar ningún tipo de resistencia son un subproducto derivado del hecho de que miles de millones de pares de electrones desfilen en formación cerrada. La tecnología resultante de todo esto ha hecho que se expandan por todo el mundo los detectores más sensibles y los utilicen desde los médicos -por ejemplo, para detectar con absoluta precisión tejidos enfermos en el cerebro de epilépticos y sin necesidad de acudir a la cirugía invasiva- hasta los geólogos, para localizar pozos de crudo a gran profundidad.

Pero la lección más importante del estudio de Fermi quizá sea que puso de manifiesto las dificultades con las que pueden toparse incluso las mentes más lúcidas a la hora de comprender la dinámica de los grandes sistemas no lineales. En consecuencia, y para resolver los problemas más importantes de nuestro tiempo, vamos a tener que cambiar radicalmente la forma en la que hacemos ciencia. El cáncer, por ejemplo, nunca podrá llegar a curarse si los biólogos se dedican a trabajar en solitario. Su solución va a requerir, sin duda, la actuación conjunta de los dos grandes descubrimientos de 1953.