Boletín informativo de la Coordinación de la Investigación Científica • Ciudad Universitaria, Agosto 3 de 2006, Año VI, Número 65Boletín informativo de la Coordinación de la Investigación Científica • Ciudad Universitaria, Agosto 3 de 2006, Año VI, Número 65

• Desiertos: ecosistemas llenos de vida• Los codiciados manantiales

• El silencio sobre Lise Meitner

• Desiertos: ecosistemas llenos de vida• Los codiciados manantiales

• El silencio sobre Lise Meitner

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El tipo de arena de undesierto depende de las

rocas del subsuelo. Laerosión dejó arenas

blancas en este desiertode Nuevo México.

2 • Agosto 2006

NNuueessttrraa ppoorrttaaddaa::

Fotografía tomada del libro deJohn Lynch, The Weather,

BBC, p. 170.

UUNNAAMM

Dr. Juan Ramón de la FuenteRector

Lic. Enrique del Val BlancoSecretario General

Mtro. Daniel Barrera PérezSecretario Administrativo

Dr. René Drucker ColínCoordinador de la Investigación Científica

EEll ffaarroo,, llaa lluuzz ddee llaa cciieenncciiaa

Patricia de la Peña SobarzoDirectora

José Antonio Alonso GarcíaSupervisor editorial

Sandra Vázquez,Víctor Hernández,Yassir Zárate y Óscar PeraltaColaboradores

Alma Rosa Ruiz MacíasDiseño Gráfico y Formación

EEll ffaarroo,, llaa lluuzz ddee llaa cciieenncciiaa, es una publicación de la Coordinación de la Investigación Científica que aparece el primer jueves de cada mes.Oficina: Coordinación de la Investigación Científica, Circuito Exterior, Ciudad Universitaria;

México 04510 D.F., teléfono 5550 • 8834, elfaro@cic-ctic.unam.mx.Certificado de reserva de derechos al uso exclusivo del título No. 04 - 2002 - 120409080300 - 102,

Impresión: Compañía Impresora El Universal, S. A. de C.V.,Allende 174, Col. Guerrero, C.P. 06300, México, D.F.,

Distribución: Dirección General de Comunicación Social,Torre de Rectoría 2o. piso, Ciudad Universitaria.PPrroohhiibbiiddaa llaa rreepprroodduucccciióónn ppaarrcciiaall oo ttoottaall ddeell ccoonntteenniiddoo,, ppoorr ccuuaallqquuiieerr mmeeddiioo iimmpprreessoo oo eelleeccttrróónniiccoo,, ssiinn llaa pprreevviiaa aauuttoorriizzaacciióónn..

Citar fuente de origen en caso de utilizar algún contenido de este boletín.

6RReesseeññaass

PPeerrssoonnaajjeess eenn llaass cciieenncciiaass

La vida en los desiertos mexicanosPor Yassir Zárate Méndez

Ing. Enrique Martínez RomeroPor Alicia Ortiz Rivera

EEddiittoorriiaall 3

EEnnttrreevviissttaa 4

EEssppaacciioo aabbiieerrttoo 7

RReeppoorrttaajjee 8

HHiissttoorriiaa ddee llaa cciieenncciiaa 10

AAssóómmaattee aa llaa cciieenncciiaa 12

RReefflleexxiioonneess 13

AA vveerr ssii ppuueeddeess 14

EEll ffaarroo aavviissaa 15

Cienciorama, portal científicode la UNAM

Desiertos: Ecosistemas llenos de vidaPor Yassir Zárate Méndez

Los codiciados manantialesPor Javier Delgado, Laura Maderey, JoséRamón Hernández, Federico Fernández,Joel Carrillo y Verónica Ibarra

Cuando la basura nos rebasePor Óscar Peralta

El silencio sobre Lise MeitnerPor Patricia de la Peña Sobarzo

Nuevo estado de la materiaPor Óscar Peralta

La fisión nuclear : El proceso físicoPor Marcos Moshinsky

Diplomado en ModelaciónEstocástica en Finanzas

Por Alejandro Illanes

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Cienciorama, portalcientífico de la UNAMCienciorama, portal

científico de la UNAMCienciorama, portal

científico de la UNAM

3el faro 65 •

Para quienes se dedican a la labor científica, la comunicación, la difusión y latransmisión de la misma es una labor con frecuencia difícil, sobre todo en unpaís donde ese rubro no es tomado con la seriedad adecuada. Además, lasuperficialidad y la banalidad de la información prevalecen, por lo que es rele-vante que la gente cuente con espacios que informen sobre aspectos cientí-ficos actuales. Por ejemplo, pocas personas saben que la UNAM y otras uni-versidades del país hacen investigaciones de primer nivel. He aquí por qué esimportante transmitir esta información y describir cuáles son las actividadescientíficas en México.

En este año, la UNAM creó el portal de Internet Cienciorama, el cual pre-tende divulgar el conocimiento científico generado en el país y, en particular,en esta casa de estudios. Es un aporte a la divulgación del conocimiento cien-tífico para reforzar la labor científica educativa en beneficio del país.

En el diseño del portal, cuya dirección es www.cienciorama.unam.mx, cola-boraron las direcciones universitarias de Divulgación de la Ciencia y de Serviciosde Cómputo Académico, así como el Centro de Ciencias Aplicadas y DesarrolloTecnológico, con apoyo del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología.

Al inaugurarlo, la UNAM explicó que es un auxiliar para la difusión y laenseñanza del conocimiento científico contemporáneo. Las áreas científicas sehan agrupado en seis grandes campos: lo grande del universo, nuestro plane-ta, la vida en la Tierra, la especie humana, la naturaleza de la materia y, final-mente, la evolución del cosmos.

El portal ofrece a los visitantes una idea de las diversas investigaciones cien-tíficas que realiza la UNAM, así como otras instituciones.Y del mismo modo,sirve para que los visitantes gusten y se interesen por la actividad científica.

Con un objetivo más específico, el portal Cienciorama intenta acercar a losjóvenes a la ciencia, pues muchos no la ven como una alternativa, como unárea de oportunidad donde pueden desarrollarse. Cabe recordar que en laactualidad sólo 20 por ciento de quienes cursan una carrera lo hacen en áreascientíficas. Se espera que Cienciorama cumpla todos sus objetivos y rebase lasexpectativas propuestas al mostrar a los visitantes temas amenos e interesara los jóvenes en dichas áreas.

EEll ffaarroo

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Desiertos:ecosistemas

llenos de vidaYassir Zárate Méndez

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El común de la gente ve en los desiertos un territorio esté-ril e improductivo, poco menos que muerto. Esta perspec-tiva es refutada por investigadores como el doctor HéctorM. Hernández, del Instituto de Biología, quien ha dedicadobuena parte de su trabajo al estudio de los desiertos, delos que habla para EEll ffaarroo a propósito de la reciente apari-ción de su libro La vida en los desiertos mexicanos.

¿¿PPoorr qquuéé eess iimmppoorrttaannttee pprreesseerrvvaarr llooss ddeessiieerrttooss??En primer término porque son ecosistemas muy ricos,donde existe una gran variedad de organismos endémi-cos. Muchos de estos organismos tienen característicasbiológicas muy peculiares, porque el ambiente desérticoestimula los procesos evolutivos. Eso ha provocado quealgunas plantas presenten formas especiales, como lascactáceas, y que otras hayan desarrollado característicasfisiológicas inusuales en respuesta al ambiente tan restric-tivo. El hecho de que el desierto sea hogar de organis-mos únicos desde el punto de vista geográfico, ecológicoy evolutivo nos obliga a que lo conservemos.

¿¿CCuuáálleess ssoonn llaass ccaarraacctteerrííssttiiccaass ddeellooss ddeessiieerrttooss cchhiihhuuaahhuueennssee yy ssoonnoorreennssee??El chihuahuense es el más grande de Norte-américa, y la parte que le corresponde a Méxi-co es la más extensa, aunque algo monótonavisualmente. Es el más rico biológicamente, enparticular en especies endémicas, y también elmás desconocido para la ciencia. El sonorensetiene una extensión algo más reducida, perocuenta con muchas especies; además, su fisono-mía es muy variable, por lo que escénicamentees bastante notable. Su clima es algo más áridoque el del chihuahuense.

¿¿PPooddrrííaa ddeessccrriibbiirrnnooss aallgguunnaass ddee llaasspprriinncciippaalleess aaddaappttaacciioonneess ddee llaass ppllaannttaassyy aanniimmaalleess ddeell ddeessiieerrttoo??En cuanto a las plantas hay una tendencia a desa-rrollar estructuras suculentas, es decir, estructu-ras de almacenamiento de agua. También desa-rrollan raíces superficiales; como llueve poco, loque hacen es establecer una red compleja de raí-

Desiertos:ecosistemas

llenos de vidaYassir Zárate Méndez

El término desierto solemos relacionarlo sólo con arena y grandes dunas,pero hay otros muchos donde se desarrolla la vida.

Panorámica del desierto de Coahuila después de la lluvia.Foto tomada por Héctor Hernández.

ces cercanas a la superficie para aprovechar la escasa agua.Otras plantas, como los mezquites, echan raíces profundasque absorben el agua del manto freático. Otra adaptacióntambién generalizada es que las hojas de muchas plantashabitualmente son pequeñas y a veces tienen un recubri-miento de una sustancia serosa que les ayuda a evitar ladesecación rápida. Las espinas se interpretan como adap-taciones para evitar que animales herbívoros coman lasplantas suculentas. Además, la cerrada cobertura de espi-nas en algunas especies sea tal vez un mecanismo paraprotegerse de la radiación solar excesiva.

En cuanto a los animales, algunas de sus adaptacionesson análogas a las de las plantas. Lo que tienen que haceréstos es lidiar con la sequía y la insolación excesiva.Al nodisponer de agua todo el tiempo, cuentan con mecanis-mos fisiológicos para aprovecharla al máximo. Por lotanto orinan poco, producen orina muy concentrada, oextraen agua de las plantas directamente o por mecanis-mos bioquímicos. Otro de sus mecanismos adaptativos

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y con una diversidad de recursos aprovechables, aunquecon ciertas limitaciones por las características intrínse-cas del desierto. Sin embargo, no podemos esperar unadensidad de población humana muy alta en estos eco-sistemas porque los recursos, a pesar de que existen,no son abundantes. Pero sí los podemos utilizar mejory sacar mayor provecho de lo que hacemos ahora. Hayrecursos probados y potenciales que por medio de lainvestigación interdisciplinaria podemos ir aprendiendoa usar mejor y de manera más eficiente y menos des-tructiva. Entre ellos están el guayule, la jojoba, la cande-lilla, el ixtle, el mezquite y numerosas especies de plan-tas con un alto potencial ornamental.

¿¿HHaayy aallgguunnaa iinncciiddeenncciiaa ddeell ccaammbbiioo cclliimmááttiiccooeenn llaa ddeesseerrttiiffiiccaacciióónn?? La especulación en torno al cambio climático esenorme. Inclusive un gran número de climató-logos son escépticos sobre el llamado cambioclimático global. En cambio, otro grupo de cien-tíficos está seguro de que es real un fenómenode esas características inducido por el hombre.No se sabe todavía si el cambio climático globalva a darse y tampoco sabemos local o regio-nalmente qué va a pasar. Las mediciones detemperatura indican que en los últimos 100años se ha registrado un incremento global de0.5 grados centígrados. En el caso de los desier-tos pueden ocurrir dos cosas: que se vuelvanmás áridos o que se incremente la precipita-ción; en ambos escenarios habría un impacto ensu integridad en cuanto sistemas biológicos.Esto va a depender de una serie de factoresque no entendemos actualmente.Yo compartola posición de que por el momento no sabe-mos las tendencias climáticas que van a darseen los desiertos en el futuro.

Atardecer en el desierto de Sonora.

Cuatro Ciénegas, Coahuila.Foto tomada por Héctor Hernández.

Planta desértica.

es no exponerse al sol y realizar su actividad durante lanoche, y mantenerse ocultos en lugares sombreados yfrescos durante el día.

¿¿CCóómmoo ssee ppuueeddeenn eennffrreennttaarr llooss pprroobblleemmaassddee ddeesseerrttiiffiiccaacciióónn??En Norteamérica la desertificación se refiere a la degra-dación de los ecosistemas, que incluye la de aquellosque no son desérticos. Por ejemplo, ocurre con los pas-tizales, como los que existían todavía hasta hace pocoen los márgenes del desierto chihuahuense y que fue-ron utilizados tan intensivamente por la ganadería quese han ido convirtiendo en matorrales desérticos. Estose ha acompañado de una reducción en la diversidadbiológica. Es un tema bastante complejo, porque cuandola gente piensa en desertificación de inmediato visualizala imagen negativa del desierto. Yo quiero resaltar quelos desiertos en México son ecosistemas ricos biológi-camente, con un repertorio de formas de vida únicas

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LLaa vviiddaa eenn llooss ddeessiieerrttooss mmeexxiiccaannoossHernández, Héctor M.

SEP-FCE-CONACyT-Convenio Andrés BelloColección La ciencia para todos

México, 2006

A partir de una exhaustiva investigación decampo, el autor ofrece una novedosa perspecti-va de los desiertos. Describe los diferentes tiposque hay, a partir de un riguroso marco teóricoapoyado en diversos aspectos, así como su dis-tribución en todo el planeta. Al mismo tiempo,expone una detallada panorámica de la intensavida que se registra en estos ecosistemas, enparticular de los existentes en nuestro país, conlo que abate la amplia creencia que considera aestos lugares como espacios sin vida.

Los capítulos centrales analizan las caracte-rísticas de los organismos vivos que habitan losdesiertos mexicanos localizados en distintos es-tados de la República, particularmente de lazona norte, como Chihuahua y Sonora, aun-que también se analizan otras regiones desér-ticas, como la ubicada en Tehuacán.

El texto destaca los recursos naturales quese pueden aprovechar en estas áreas, sin afec-tar el equilibrio de los ecosistemas y conser-vando la biodiversidad. Ilustrado con imágenesimpactantes, este texto es al mismo tiempo unviaje por el desierto y una defensa de su im-portancia para el planeta.

Por Yassir Zárate Méndez

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IInngg.. EEnnrriiqquuee MMaarrttíínneezz RRoommeerrooIInnggeenniieerroo cciivviill ((11993377--22000066))

Fue el primer mexicano que recibió el “Premio al Mérito de laInnovación en Ingeniería Civil”, que otorga la Sociedad Americana deIngenieros Civiles. Esto fue en 1983 y el reconocimiento se le con-cedió por ser pionero en el uso de disipación pasiva de energía paraincrementar el amortiguamiento interno de edificios rehabilitados ynuevos, lo que significó un mejoramiento radical en la respuesta delos inmuebles ante eventualidades como los intensos sismos queamenazan a diversas urbes, específicamente a la Ciudad de Méxicoy, además, un considerable ahorro en las estructuras de cimentación.

En la larga lista de más de 1500 proyectos de ingeniería estruc-tural a los que aportó su creatividad y capacidad innovadora desta-can el edificio de laminación de la Siderúrgica Lázaro Cárdenas “LasTruchas”, la techumbre de la zona arqueológica de Cacaxtla, los han-gares de la Base de Mantenimiento de Mexicana de Aviación, elpuente “Chiapas” sobre la presa Netzahualcóyotl y la Biblioteca JoséVasconcelos, recientemente inaugurada.

Lo que proyectó su trabajo a nivel internacional fueron las edifi-caciones de gran altura, entre las que destaca la construcción de laTorre Mayor, inicialmente proyectada como Torre Chapultepec, que,con sus 57 pisos, es el edificio más alto de la Ciudad de México. Sudiseño le valió a su equipo los premios 2002 a la Excelencia enIngeniería que otorga el Instituto Americano de la Construcción enAcero, y Charles Pankow a la innovación en Ingeniería Civil, en 2003.

Éstos se sumaron a una lista de importantes reconocimientosque el ingeniero Martínez obtuvo a lo largo de su trayectoria, entrelos que también resalta el Premio Nacional de la Mejor InvestigaciónTécnica “Miguel A. Urquijo”, que entrega el Colegio de IngenierosCiviles de México.

Nacido en la capital el 9 de diciembre de 1937, egresó de laFacultad de Ingeniería de la UNAM en 1960 con el título deIngeniero Civil, para posteriormente realizar su posgrado, becadopor el Departamento de Estado de los Estados Unidos, en las uni-versidades de Yale y Cornell, donde tres años después obtuvo elgrado de Maestro y Doctor en Ciencias.

Inicialmente se desempeñó como asistente de investigación en laSchool of Engineering, en la Universidad de Cornell, entre 1961 y1962. En este último año se inició en la docencia como profesoradjunto en la Facultad de Ingeniería de la UNAM, su alma mater,integrándose en 1964 a la División de Ingeniería Civil, Topográfica yGeodésica. En 1991 se incorporó a la ex División de Estudios dePosgrado como profesor de Diseño Avanzado de Acero. La institu-ción lo reconoció como un “catedrático comprometido con susalumnos, a los que siempre motivó para participar en concursos anivel internacional, muchos de los cuales fueron ganados bajo susabia dirección”.

Por Alicia Ortiz Rivera

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Los codiciadosmanantiales

A las orillas de la represa del ParqueEcoturístico Tiacaque, de manantiales.

El Proyecto CARL estudia las relaciones entrecomunidades locales de la cuenca alta del río Lerma y sus

recursos naturales, en particular el agua. Desde los años 70,la industrialización del corredor Toluca-Lerma y la

extracción intensa del agua han terminado con el modo devida lacustre local. El CONACyT financia este proyecto.Además de la UNAM, otras instituciones del Estado de

México participan en él.

7el faro 65 •

a cuenca alta del río Lerma ha estado sometida a una in-tensa extracción de agua desde la década de 1970 para

abastecer de agua potable a las ciudades de México y Toluca,así como a las comunidades locales (Maderey, L, 2001).

El proyecto CARL analiza los efectos devastadores de unaextracción de agua poco cuidadosa en el ambiente, los cualesse manifiestan en la drástica disminución del tamaño de lastres lagunas principales (Almoloya o Chignauapan, Chimalia-pan y Lerma), en el flujo del río y en la vegetación ribereña.También han desaparecido numerosos manantiales, ha bajadoel nivel freático, se han secado los terrenos de humedad y hadisminuido la productividad agrícola.

Pero la cuenca se resiste a morir y todavía existen relictosimportantes de estos recursos, en donde la amenaza ahora espolítica. Es el caso de los manantiales del Parque EcoturísticoTiacaque, en Jocotitlán, al noreste de la ciudad de Toluca, y amenos de una hora de la Ciudad de México. Al oriente delmunicipio, que colinda con Ixtlahuaca, se eleva, altivo, el volcánJocotitlán, uno de los volcanes no activos más hermosos de laregión. Ahí se encuentran, todavía vivos, los tres manantiales,que brotan en un promontorio natural cercano al volcán que,en opinión de los lugareños,“está lleno de agua”, en medio degrandes peñascos basálticos.

Esta asociación entre los sitios donde se almacena el aguay los cerros es una constante en el patrón de localizaciónprehispánica, en donde figura el altépetl o “cerro de agua”,que forma parte del conocimiento empírico que guardan loslugareños (Fernández y Zambrano, 2006). Esta teoría tieneuna extraordinaria consistencia con otra explicación que pro-viene de la hidrogeología y que afirma que el agua de losmanantiales puede recargarse de flujos locales (cercanos),intermedios (a varios kilómetros, pero dentro de la cuenca) yregionales (de cuencas vecinas).

El abundante flujo de los manantiales animó a los ingenie-ros estatales a construir una represa para riego en las tierrasbajas del valle de Ixtlahuaca, y en la década de 1970 se per-foraron pozos de extracción para la sedienta Ciudad de Mé-xico. Más recientemente, bajo la influencia de la ideología“ambiental” se construyó el Parque Ecoturístico, que consistebásicamente en un restaurante con salón para eventos y tressimpáticas cabañas de madera a orillas de la presa.

El parque lo administran los ejidatarios, pero no tiene nin-guna difusión local ni estatal, sólo dispone de un letrero a piedel camino. Sus usuarios habituales son personas que ya lo co-nocen o pasan accidentalmente por el sitio. El hecho de cons-

Los codiciadosmanantiales

Javier Delgado, Laura Maderey, José Ramón Hernández,Federico Fernández, Joel Carrillo y Verónica Ibarra

Instituto de Geografía

tituir un recurso relativamente escaso y amenazado, en uncontexto socioeconómico de contingencia y exclusión so-cial extrema de sus habitantes, y ante una perspectiva en quelos conflictos por el agua serán cada vez más intensos, estospequeños y en apariencia poco importantes sitios tienen unpotencial importante para el desarrollo local.

A condición de que su manejo corra a cargo de sus pro-pios habitantes, quienes lo merecen y, además, conocen empí-ricamente su funcionamiento, puede constituir una fuente adi-cional de ingresos ante el agotamiento de la agricultura comoactividad predominante. Éste es entre otros, uno de los prin-cipales objetivos que nuestro proyecto enfrenta.

L

Panorámica de la represa del Parque Ecoturístico Tiacaque, dondese advierte amenazante la eutroficación del lago.

RReeffeerreenncciiaass

• Fernández, F. y A. J. Zambrano, (2006), Territorialidad y paisaje en elaltépelt del siglo XVI, Instituto de Geografía, UNAM-FCE, México.

• Maderey, L., (2001), “Alteración del ciclo hidrológico en la parte bajade la cuenca alta del río Lerma por la transferencia de agua a laCiudad de México”, Investigaciones Geográficas, Boletín del Institutode Geografía, UNAM, México, pp. 24-38.

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Los rellenos sanitarios municipales, como el delBordo de Xochiaca, ubicado al poniente de laCiudad de México, en el municipio de Nezahual-

cóyotl, Estado de México, siempre se han considera-do zonas ecológicamente deterioradas y a la vezdañinas para los alrededores, pues suelen afectar alos asentamientos humanos aledaños, los cuales ge-neralmente son zonas marginadas con miles o hastamillones de habitantes.

Por ejemplo, el centro de salud comunitario de lacolonia El Sol, cerca de Xochiaca, tan sólo en 2003dio más de 19 mil consultas relacionadas con enfer-medades gastrointestinales y respiratorias. La causade estos males es la basura del tiradero, que produ-ce partículas contaminantes y gases como metano ybióxido de carbono, además de fomentar la prolife-ración de moscas durante los días más calurosos.

Este tiradero se creó para recibir los escombrosdel gran terremoto de 1985, en un terreno de 98hectáreas de las 10 mil que forman el ex Vaso deTexcoco. Desde la primera etapa, cada día se confi-naron 4 mil toneladas de escombros. En 1990, lasuperficie creció a 268 hectáreas y en 1992 se crea-ron plantas de tratamiento. En la actualidad ocupa milhectáreas, recibe a diario 12 mil toneladas de basurade la Ciudad de México y a su alrededor habitan másde 3 millones de personas.

El Bordo de Xochiaca está sobre una zona lacus-tre que tiende a hundirse y existe el riesgo de quese mezcle con los mantos acuíferos y los contamine.La cantidad de basura y la altura del relleno (ochometros) difícilmente permiten la ampliación por elriesgo de contaminar los mantos, así que el gobier-no capitalino debe buscar otro lugar donde deposi-tar la basura.

Antes de la fecha de cierre del tiradero, progra-mada para 2008, a los ocho metros de altura ya exis-tentes se le sumarán cuatro más en el perímetro ytres en la parte central.Toda esta superficie se cubri-rá con tepetate para evitar encharcamientos, prolife-ración de moscas y riesgos de infecciones por ema-naciones del subsuelo.

En teoría, durante los próximos años el rellenoestará sujeto a evaluaciones periódicas y se revisaráque el subsuelo soporte la carga inducida por elincremento en la altura de las celdas de residuos, sinafectar las estructuras adyacentes, tales como elbrazo izquierdo y derecho del Río Churubusco y elCanal de La Compañía, además de los actuales lagosrecreativos del Vaso de Texcoco.

PPrrooyyeeccttoo uunniivveerrssiittaarriioo BBIIRRSSMMAA

Estas acciones están relacionadas con proyectos ori-ginados en la UNAM para restaurar tiraderos muni-cipales. En uno de ellos el investigador SergioPalacios, del Instituto de Geología, estudia los proble-mas reales y potenciales que envuelven la migraciónde contaminantes en los depósitos de basura y lasconsecuencias que pueden presentarse a cortoplazo, por lo que promueve a escala municipal el pro-yecto Biotecnología Integral de los Residuos SólidosMunicipales y Agroindustriales (BIRSMA), cuyo obje-tivo es evaluar la situación real de los basureros ensu entorno físico, dentro de las cabeceras municipa-les, así como caracterizar los residuos sólidos y dise-ñar el tipo y el tamaño de plantas para su tratamien-to integral, en un marco acorde con las necesidadesde cada localidad; también plantea la separaciónefectiva de los residuos desde su origen, la genera-ción de composta a partir de los residuos orgánicos

Cuando la basuranos rebase

Óscar Peralta

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9el faro 65 • 99

El maestro en ciencias Sergio Palacioses investigador asociado C, adscrito al

Departamento de Edafología del Institutode Geología de la UNAM. Estudia los

microorganismos del suelo que se asociande manera simbiótica con las plantas, con

el fin de aprovechar este recurso paramejorar la capacidad productiva de

los suelos degradados.

operar la planta, capacitar al personal que se harácargo de la misma y de proyectos de investigación yvinculación relacionados con los sectores académi-cos y productivos de la región.

Dado que no se puede considerar un tiraderocomo un ente aislado de sus derredores, el proyectoBIRSMA también desarrolla estudios relacionados conel reciclaje industrial de los residuos sólidos aledañosy establece una zona experimental con el propósitode impulsar la restauración y el establecimiento deviveros en las áreas circunvecinas, enfocados a pro-pagar las especies endémicas del municipio.

El gasto económico y ecológico de los basurerosa cielo abierto y de los rellenos sanitarios es muy altopor sus costos de construcción, operación y vida útillimitada; en muchos casos los daños al suelo y a losacuíferos son irreversibles; la disponibilidad de tierraspara la construcción de rellenos sanitarios es cadavez más reducida, y cerca del 70% de los materialesreciclables hallados en los tiraderos se desaprovecha,pierde y contamina, por lo que contar con proyectoscomo BIRSMA es invaluable, ya que promete hacerde zonas tóxicas lugares más saludables.

Poner en marcha proyectos como BIRSMA tal vezsea costoso e implique un gran esfuerzo por partede autoridades y academia; sin embargo, seguramen-te es aún más caro importar métodos y procesos deotros lugares o corregir errores de crecimiento sinplaneación, como la atención de enfermedades en lapoblación que pueden transformarse de pasajerasa crónicas.

y la selección y aprovechamiento de los materialesreciclables.

El proyecto BIRSMA consta de varias etapas. Laprimera consiste en un estudio preliminar que com-prende la evaluación de la situación real de la basuraen el municipio. Después sigue el diseño de la plantade tratamiento para el manejo biotecnológico inte-gral de los residuos sólidos municipales y agroindus-triales, el cual comprende el diseño arquitectónico ytecnológico. Luego se prepara un programa para ase-sorar y supervisar la construcción de la planta.

El siguiente paso consiste en crear una campañade educación ambiental y de concientización ciuda-dana dirigida a la población escolar y a la ciudadaníaen general. Y finalmente se contempla un conjuntode programas de asesorías para poner en marcha y

El hombre expulsado por la basura,imagen de Scott Long tomada del Minneapolis Tribune, 1970.

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LLaa pprriimmeerraa bboommbbaa

El amanecer del 6 de agosto de 1945 había sido normalen Hiroshima.A pesar de la guerra, no había sufrido gran-des daños. Hacia las 7 horas, los radares detectaron unaescuadrilla aérea rumbo a Japón, pero después de activarlas alertas la consideraron poco peligrosa al confirmarque se trataba de sólo tres aviones.

Hacia las 2:15 de la mañana, tiempo de Japón, habíadespegado de la base estadounidense ubicada en la islaTinian el bombardero B-29 Enola Gay. Su carga principalera una bomba atómica, llamada Little Boy.

Tras un vuelo sin mayores contratiempos, los tripulan-tes recibieron la autorización para lanzar la bomba. A las8:15 hizo explosión la segunda bomba atómica de la his-toria (la primera había sido utilizada experimentalmenteen Estados Unidos).

Se calcula que la bomba mató a más de 120.000 per-sonas e hirió a 70.000 más; la ciudad quedó arrasada.Éstos han sido los efectos más terribles de la fisión nu-clear. Pero, ¿quién fue su descubridor?

““LLaa mmaaddaammee CCuurriiee aalleemmaannaa””

Brillante y poseída por un espíritu curioso, la larga y fasci-nante carrera de Lise Meitner abarca un lapso de 50años. Durante su juventud descubrió su talento e interéspor las matemáticas y la física y en 1901 aprobó los exá-menes en la prestigiada Universidad de Viena. Al advertirque la única oportunidad de trabajo ahí era la enseñan-za, emigró a Berlín en 1907, donde asistió a los semina-rios de Max Planck.

Retrato de la científica austriaca Lise Meitner. En su honor,en 1992, se nombró meitnerio al elemento químico 109.

Albert Einstein la llamaba “la Madame Curie alemana”.

En Berlín, conoció a su colaborador profesional OttoHahn y comenzó sus investigaciones sobre la radiactivi-dad con lo más avanzado en tecnología. En 1913 empe-zaron a investigar la emisión de la radiación beta de loselementos radiactivos en el Instituto Kaiser Wilhelm.

Su primer gran éxito lo alcanzó en 1918 al descubrir encompañía de Hahn, hábil radioquímico, un nuevo elemen-to: el protactinio, lo que les otorgó celebridad en el mundocientífico. Es irónico que en el mismo Instituto KaiserWilhelm donde alcanzó el éxito, se le hubiera relegadoalguna vez a trabajar en el sótano, donde se le habilitó unpequeño laboratorio, pues el director no soportaba la ideade que una mujer trabajara en los laboratorios principales.

Es factible imaginar lo difícil que debió ser para unamujer en aquella época adentrarse en el mundo socialconservador y cerrado de la ciencia de alto nivel. En susdías de estudiante universitaria, era quizás la única mujerentre 100 hombres presentes en una sala de conferen-cias. Algunos profesores la acogían, otros eran indiferen-

El silencio sobre Lise MeitnerPatricia de la Peña Sobarzo

El silencio sobre Lise MeitnerPatricia de la Peña Sobarzo

El silencio sobre Lise MeitnerPatricia de la Peña Sobarzo

Fotografía de la réplica de Little Boy, la bomba nuclear deuranio arrojada sobre Hiroshima.

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tes y la mayoría era abiertamen-te hostil hacia una mujer en susclases. Otro factor adverso fuesu ascendencia judía. Con la lle-gada de Hitler al poder en 1933,su situación y la de muchos ju-díos, se volvió peligrosa.

HHaacciiaa eell ddeessccuubbrriimmiieennttoo ddeellaa ffiissiióónn nnuucclleeaarr

Los experimentos de EnricoFermi en Roma, consistentes enbombardear diversos elemen-tos con neutrones, atrajeron laatención de Lise Meitner. Deinmediato integró un nuevoequipo, que incluía a su viejoconocido Otto Hahn y a FritzStrassman. Fermi había demos-trado que cuando un elementopesado es bombardeado conneutrones se forma un isótopomás pesado de ese mismo ele-mento; pero la explicación quedaba el italiano al fenómeno eramuy vaga. El equipo de Lise sededicó a entenderlo y describir-lo más satisfactoriamente. En este período mantuvo con-tacto con destacados científicos, como el danés NielsBohr, quien realizaba trabajos de la misma naturaleza.

Desafortunadamente, la persecución promovida porHitler contra los judíos la obligó a emigrar a Suecia, desdedonde mantuvo contacto con su equipo de trabajo.

UUnnaa iinnjjuussttiicciiaa hhiissttóórriiccaa

Establecida en Estocolmo, Lise se vinculó con el InstitutoNobel de Física Manne Siegbahn. Desde ahí, continuódirigiendo los trabajos de sus compañeros. Así, dio ins-

trucciones a Hahn de bombar-dear uranio con neutrones. Trasvarios experimentos, descubrie-ron el proceso de fisión delátomo.A partir de esas pruebas,Meitner dedujo que si uno delos fragmentos era bario, el otroera kriptón y que en el procesose liberaba una gran cantidad deenergía. Meitner fue la primeraen explicar lo que ocurría conla fisión y también en notar laenorme cantidad de energía li-berada (200 MeV). Para sus cál-culos se apoyó en la célebreecuación de Einstein: E=mc2.

La expresión “fisión nuclear”fue acuñada por la propia Lise ysu sobrino Otto Robert Frisch.Este principio, junto con otrosdescubrimientos, posibilitó el de-sarrollo de la bomba atómica. En1943, Meitner rechazó la ofertaestadounidense de participar enel Proyecto Manhattan para de-sarrollar la bomba atómica, porconsiderarla un arma con dema-siado poder destructivo.

Hahn hizo pasar el trabajo como exclusivamente suyo,sin darle reconocimiento a Lise. En 1944, Otto Hahn reci-bió el Premio Nobel de Química. Se cometía así una clarainjusticia, inducida en parte por la presión ejercida sobreHahn. Lise nunca desmintió a su colega. En ninguna entre-vista defendió su coautoría en el descubrimiento. Hacia elfinal de su vida optó por el anonimato; por el contrario,su colaborador se convirtió en una celebridad.

A pesar de tal desprecio, en 1966 Lise Meitner recibióen Estados Unidos el Premio Fermi; también le fueronconcedidas la Medalla Max Planck y la medalla Leibnitz.

Lise Meitner murió en Cambridge, Inglaterra, en 1968.

Alguna vez los redactores de una enciclopedia deseabanconsultar con el “profesor” Meitner sobre un artículo

acerca de la radiactividad; sin embargo, su entusiasmose desvaneció cuando el “profesor” Meitner resultó

ser una mujer.

La energía nuclear es creada por la fisión nuclear de celdas de uranio-235 enriquecidas.

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Nuevo estado dela materia

Óscar Peralta

Si se modifica la temperatura, presión o volumen de cual-quier sustancia se pueden obtener distintos estados deagregación de la materia. A presión constante y baja

temperatura, muchas sustancias se encuentran en su fasesólida, pues sus átomos se entrelazan formando estructurascristalinas o amorfas. En una estructura cristalina el sólidopuede soportar fuerzas sin deformación aparente y crearagregados generalmente rígidos, duros y resistentes.

Al aumentar la temperatura, un sólido se funde y la cohe-sión entre sus átomos y moléculas disminuye y llega al esta-do líquido. En esta fase, el material puede fluir y adaptarse ala forma del recipiente que lo contiene. Aún existe una cier-ta unión entre los átomos de la sustancia, aunque de menorintensidad que en el estado sólido. Al aumentar más la tem-peratura se alcanza el estado gaseoso. Los átomos o molé-culas del gas se encuentran libres, de modo que se distribu-yen por todo el espacio disponible.

Otro estado de la materia es el condensado de Bose-Einstein (CBE), predicho en 1924 por Satyendra Bose yAlbert Einstein, y realizado experimentalmente por primeravez en 1995 por Eric Cornell, Carl Wieman y WolfgangKetterle. Este estado se consigue a temperaturas cercanas alcero absoluto (-273°C) y se caracteriza porque los átomosse encuentran todos en el mismo lugar formando un superá-tomo. Es como sentar a varias personas en una misma silla,pero no una encima de la otra, sino ocupando el mismo espa-cio, creando así el CBE.

Científicos de la Universidad de Pennsylvania han descu-bierto una forma supersólida de helio-4 con todas las pro-piedades de un superfluido; de este modo, los átomos dehelio se comportan como si fueran sólidos y fluidos a la vez,lo que puede implicar el develamiento de un nuevo estadode la materia. Moses Chan y Eun-Seong Kim consiguieroncongelar los átomos en una película cristalina rígida, comoocurre con los átomos y las moléculas de un cuerpo sólido.Sin embargo, esta congelación de átomos no implica su inmo-vilización. Parte de los átomos comienza a moverse sin fric-

ción a través de la película, como un superfluido. La fase su-persólida nunca se había comprobado experimentalmente,que es lo que hicieron los científicos de Pennsylvania.

LLeeyyeess ccuuáánnttiiccaass ppaarraa ssúúppeerr ááttoommooss

Al disminuir la temperatura se manifiesta el carácter cuánti-co de los átomos. Esto significa que las leyes físicas que des-criben su comportamiento, en estas condiciones extremas,son distintas a las que estamos acostumbrados a percibir. Enestas condiciones, algunas de las partículas subatómicas (losbosones) se acumulan en el estado cuántico energéticamen-te más bajo, conformando así la CBE.

La baja temperatura promueve el carácter ondulatorio delos átomos.Así, las diferentes ondas de materia pueden unirseunas con otras y coordinar su estado produciendo la CBE.Todo el sistema enfriado queda descrito por una función deonda única, como ocurre con un solo átomo. Si el experimen-to de los investigadores de Pennsylvania llega a repetirse y aestablecerse como definitivo, entonces se confirmará que todaslas partículas se condensan en un mismo estado cuántico.

EEssttuuddiioo ddee ccoonnddeennssaaddooss BBoossee--EEiinnsstteeiinn eenn llaa UUNNAAMM

La doctora Rosario Paredes, investigadora del grupo deFísica Atómica y Molecular del Instituto de Física de laUNAM, tiene estudios relacionados con CBE. En particular,uno de sus objetivos es elaborar un modelo que describa laformación de un condensado, para describir a través deecuaciones y su solución el proceso de formación de uncondensado en laboratorio.

Se cree que los CBE podrían relacionarse con la construc-ción de las llamadas computadoras cuánticas. Otra posibleaplicación de los CBE es láser, debido a que los átomos tienenla característica de ocupar un solo estado cuántico, que es elanálogo de los fotones o partículas de luz que componen unhaz láser.

La doctora Rosario Paredes esinvestigadora asociada C, del

Instituto de Física de la UNAM.Su área de investigación es la físicaatómica y molecular, en particular

el estudio de los gases atómicosultrafríos. Además, ha impartido

cursos a nivel licenciaturay posgrado.

El condensado Bose-Einstein es una fase gaseosa súper fluida formada por átomos enfriados atemperaturas cercanas al cero absoluto -2730C. Los colores artificiales de las tres figuras indican el

número de átomos en una distribución de velocidad. Las tres figuras muestran el proceso previo,durante y posterior a la formación del condensador.

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Hace unas semanas vi en televisión un relato sobreel bombardeo de Hiroshima, el 6 de agosto de1945, con una bomba de fisión nuclear que causó

decenas de miles de muertos y heridos. Lo que me llamóla atención y me preocupó grandemente fue que se diceque ahora el número de esas armas, repartidas por todoel orbe, quizás sea 100,000. Existe pues la posibilidad deacabar con la especie humana si lle-gan a usarse, por lo que es impor-tante tener una idea de su procesode producción y de cómo se puedeevitar usarlas si queremos sobrevivircomo especie.

Los conceptos básicos para en-tender este proceso se pueden re-sumir como sigue. La materia estáhecha de átomos y éstos están cons-tituidos por un núcleo con un nú-mero (Z) de electrones orbitandoalrededor, en una configuración quedetermina su propiedad química. Asu vez, los núcleos se componen de un número (A) departículas muy parecidas entre sí, los protones y los neu-trones, donde los primeros tienen carga eléctrica (opues-ta a la de los electrones) y los segundos no. Como a granescala la materia es eléctricamente neutra, el número deprotones de un átomo es igual al de electrones, de mane-ra que el número (N) de neutrones es N = A – Z. En lanaturaleza encontramos 92 elementos diferentes, desdeel hidrógeno (Z = 1) al ura-nio (Z = 92). Ocurre tam-bién que los núcleos de unelemento dado pueden exis-tir con un número variablede neutrones, los llamados“isótopos”. Las raíces grie-gas iso y topos manifiestanque estos núcleos ocupanel mismo (iso) lugar (topos)en la tabla periódica, lo querefleja que los isótopos deun mismo elemento sonindistinguibles químicamen-te. El delicado balance en-tre las fuerzas que actúan a

nivel nuclear hace que pueda obtenerse energía de losnúcleos, ya sea fundiendo los más ligeros (fenómeno quemantiene encendidas las estrellas), o rompiendo los máspesados. Esto último es la famosa fisión nuclear. Este fenó-meno fue descubierto en 1938 por el equipo de físicosLise Meitner, Otto Hahn y Fritz Strassman, y el primero enentender cualitativamente el proceso fue Niels Bohr, en

1939. Para ello, Bohr propuso un mo-delo basado en la similitud que hayentre los núcleos y las gotas de líqui-do cargadas eléctricamente. Hizo no-tar que dos gotas con poca cargaeléctrica tienden a fundirse, bajo lainfluencia de la tensión superficial, entanto que una gota con mucha cargatiende a dividirse debido a la repul-sión eléctrica. En ambos casos, elresultado refleja la tendencia naturalhacia un estado de menor energía, loque implica que en la fusión de nú-cleos ligeros, y en la fisión de núcleos

pesados, se libera energía. Lo notable de estos descubri-mientos fue encontrar que la fisión puede inducirse fácil-mente utilizando neutrones. Los físicos notaron que al fisio-narse algunos núcleos se producen más neutrones que pue-den inducir otras fisiones, produciendo una reacción nuclearen cadena. Uno de esos núcleos es el uranio con A = 235.

Es difícil apreciar hoy la excitación producida por elfenómeno de la fisión nuclear en 1939. Desde el punto de

vista de la física han habidovarios descubrimientos quepodríamos llamar “inespe-rados”, cuya importancia escomparable. Pero éste ofre-cía la posibilidad de unimpacto social inmediato.Pronto la emoción de losfísicos empezó a convertir-se en preocupación. Nosólo se tenía un mecanis-mo totalmente nuevo pa-ra producir energía, sinotambién para elaborar ex-plosivos de potencia in-creíble.

LA FISIÓN NUCLEAR:El proceso físico

Marcos MoshinskyInstituto de Física, UNAM

La Bomba Atómica Golpea Nagasaki.La Unión Soviética entra a la guerra.

Los Estados Unidos le ordenan a Tokio desistir.

Réplica de Fat man, la bomba de plutonio que cayó sobreNagasaki, Japón, el 9 de agosto de 1945.

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Colaboración del doctor Alejandro Illanes (Instituto de Matemáticas, UNAM).

SSOOLLUUCCIIÓÓNN AALL AANNTTEERRIIOORR

En once ocasiones. Por ejemplo, hay un momento en que una manecilla está unpoco después de las 12 y la otra un poco después de la una, por lo que no se sabesi es un poco más de las 12:05 o es un poco más de las 13 horas.

AACCEERRTTIIJJOO

El hada Bandusia tiene que repartir el bosque entre los gnomos. Sólo se le permi-te dibujar seis círculos sobre el piso, pero como son muchos gnomos tiene que divi-dirlo en el mayor número de regiones. Por ejemplo, si le hubieran permitido dibujarsólo dos círculos, podría dividir el bosque en cuatro regiones, poniendo dos círculosentrelazados (la región de afuera también cuenta y el bosque es ilimitado). ¿En cuán-tas regiones pudo dividir el bosque el hada Bandusia con los seis círculos?

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A las cinco primeras personas que nos envíen por correo electrónico la respuesta correcta,les obsequiaremos libros de temas científicos, cortesía de la Editorial Siglo XXI.

(elfaro@cic-ctic.unam.mx)

El uranio 235 se encuentra enla naturaleza mezclado con eluranio 238 en una proporcióncercana a 1%. Esos dos isótoposno pueden separarse por proce-dimientos químicos, pero el he-cho de que su masa difiere en 1%permite el uso de técnicas mecá-nicas de centrifugado en que selogra segregar un isótopo delotro. Así, tras un prolongado pro-ceso de centrifugado puede ob-tenerse el “enriquecimiento” deun isótopo respecto del otro; esdecir, aumentar artificialmente lacantidad relativa del uranio 235sobre el 238.Tal enriquecimientodebe ser suficiente como para ga-rantizar que no escapen los neu-trones antes de inducir fisioneseficientemente, surgiendo el con-cepto de “masa crítica”, que es lamínima cantidad de un isótopopuro necesaria para que ocurrauna reacción en cadena explosiva.Para el uranio 235 esa masa esdel orden de 60 kilos y, como este material es muy denso,esta cantidad tiene el tamaño de una pelota de fútbol.Entonces, cuando se juntan dos pedazos de 30 kilospuede producirse una explosión equivalente a 15,000 to-neladas de trinitrotolueno (TNT), como la que en 1945

arrasó la ciudad de Hiroshima enJapón.

Desde 1945 se realizaron nu-merosas pruebas de explosionesnucleares, ninguna de las cuales hacausado daños documentados alos seres humanos. Esto no se de-be a la responsabilidad moral dequienes las construyen o manejan,sino al hecho de que una gue-rra nuclear acabaría inclusive conquienes la iniciaron.

Éste es un aspecto negativode la fisión nuclear, pero tambiénexisten los positivos, como la ge-neración de electricidad utilizan-do reactores nucleares, de loscuales hay cientos en el mundo.También sabemos que estos apa-ratos sufren accidentes que libe-ran radiactividad, como ocurrióen el caso de Chernobyl, de ma-nera que los reactores nuclearespueden causar serios proble-mas si no son constantemente vi-gilados. Su ventaja es que no pro-

ducen el tipo de contaminación asociada con combusti-bles como el carbón o el petróleo. Por ello se piensa que,eventualmente, podría reemplazarlos; sin embargo, todostienen sus peligros, como los tiene cualquier tipo de acti-vidad humana.

Albert Einstein y Leo Szilard escribieron una cartaal presidente Roosevelt en 1939 suplicándole que

acelerara los trabajos sobre la bomba atómica antes de que Alemania construyera una. Esto fue el origen

del Proyecto Manhattan.

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