água e carbono no planeta Terra

Hubert Reeves in Origins, Arcade Publishing, New York, 1998.

What makes our planet different from the others?

Our planet has plenty of water in liquid form. There's water elsewhere in the solar system, plenty of it. The satellites of Jupiter and of Saturn contain water in the form of ice, because of their very low temperatures. Recent measurements by the Galileo satellite suggest that liquid water may be present on the surface of Europa. Venus also has water in the form of vapor, because, being second closest to the Sun, Venus has extremely high temperatures. The Earth's orbit keeps us just far enough from the Sun to allow water to remain liquid.

Mars also used to have liquid water, as the so-called canals and dried-up wadis that spacecrafts have shown seem to indicate.

As recently confirmed by the Mars mission Pathfinder, torrents of water did flow on the surface of Mars some billion years ago. But for a long time now, there has been none. Why? We really don't know. Given its relatively small mass, its tectonic activity is now very weak.

But where does Earth's water come from?

Let's go back to those torrents of matter projected into space at the death of the stars. Dust was formed - literally stardust - on which ice and frozen carbon dioxide came to rest. When agglomerations of dust grew large enough to give birth to planets, the ice volatilized and escaped outside in the form of geysers. What's more, comets, which are made up largely of frozen water, fell on the planets, bringing water with them.

And the Earth retained that water?

Its field of gravity is strong enough to retain the water molecules on its surface, and its distance from the Sun allows it to retain water in liquid form, at least in part. In these early days of the Earth's formation, it was constantly bombarded by ultraviolet rays emitted by the young Sun.

The Gift of Water

Why didn't the same evolution take place on Venus?

We don't quite know. The two planets are so much alike they have virtually the same mass and contain the same amount of carbon. On Venus, however, this carbon is in the atmosphere, whereas on Earth, it is to a large extent in the ocean. Yet the atmospheric compositions of the two planets were very much alike in the early stages of their formation.



(Esta imagem publicada pela Nasa mostra como veríamos Vênus, com sua camada de espessas nuvens de dióxido de carbono. Por ser coberto com estas nuvens brancas, o planeta reflete muita luz do sol e se torna muito visível para nós. O brilho de Vênus nos faz confundir o planeta com uma estrela, que até ganhou o nome de Estrela Dalva.)



(Mas por debaixo das nuvens brancas, reina um planeta extremamente quente, como mostra esta imagem publicada pela Nasa como "Vênus desvelada".


What does the difference stem from?

We think that water in the liquid state on the surface of our planet played a crucial role. Thanks to this blanket of water, the carbon dioxide in Earth's early atmosphere was dissolved and wound up at the bottom of the oceans in the form of carbonates. Venus is slightly closer to the Sun than we are. The difference in temperature was in all likelihood responsible for the absence of liquid water in the planet's early stages. Its atmospheric envelope of carbon dioxide created an enormous greenhouse effect, which kept its surface temperature in the vicinity of five hundred dregrees. So it was that two planets, alike in many respects, evolved in two very different ways.

Without water - liquid water - it's safe to say that it would have been the end f our story.

I think so. Water played a primordial role in the appearance of cosmic complexity. Within the ocean blanket, sheltered from the ionizing rays from outer space, intense chemical reactions would occur. By means of various encounters and associations, those chemical reactions would produce molecular structures that were increasingly large. In the early stages of prebiotic evolution, carbon, born of the red giants, would play a major role.



(O nosso querido planeta Terra e seus lençóis de água.)


An Atmospheric Face

Why is carbon so successful?

It's the ideal atom for molecular constructions. It has what we call a valence of four, meaning that it has four electron "holes" that can act as harnesses for numerous other atoms. The links it creates are sufficiently supple to allow easy and quick association or disassociation, which is indispensable to life. Silicon also has a valence of four, but the links it makes are much more rigid. It creates stable structures, such as sand, but it has no capability to yield to the constrains of metabolism.

It's therefore absurd to imagine that somewhere out there in the universe there is life based on silicon.

It's highly unlikely. In our galaxy, as in the neighboring galaxies, the various molecules of more than four atoms that we've been able to identify by radio telescope always contain carbon, never silicon. This observation strongly suggests that if life does exist elsewhere in the universe, it is also made out of carbon.

Once Earth's atmosphere was formed, life soon followed, isn't that so?

When Earth was born roughly four and a half billion years ago, the conditions were scarcely favorable. The temperature on the surface was too high. In addition, at that time, space was rife with countless small celestial bodies that would later be absorbed by more massive planets (the solar system was cleaning up its own house). The constant bombardment of meteorites
and comets was extremely violent. Studies of various comets revealed the presence of a considerable quantity of hydrocarbons. The collisions of the first billion years in all likelihood brought, in addition to water, an important quantity of complex molecules to the surface of the Earth. These comets, which in ages past were generally thought to e harbingers of death and destruction, probably played a beneficial role in the appearance of life. Less than a billion years after the birth of Earth, its oceans were swarming with living organisms, including the first blue-green bacteria. This view was strongly confirmed by the rich harvest of organic molecules left behind in the tail of the comet Hale-Bopp in 1997, including formaldehyde, various cyanides, and methanol.

evolução e o carbono ainda nas estrelas

Hubert Reeves em Origins, Arcade Publishing, New York, 1998.

"The progress of astrophysics has enabled us to bring the questions to the forefront of contemporary thinkers but has not enabled us to provide satisfactory answers. All we can say is that, contrary to the universe, which is in constant flux, these laws of physics do not change, either in space or in time. In the context of the Big Bang theory, these laws have presided over the making of complexity. What is more, the properties of these laws are even more astonishing. Their algebraic formulas and their numerical values appear particularly well adjusted.

In what way they are "well adjusted"?

Our mathematical simulations prove it: if they had been even slightly different, the universe would never have emerged from its initial chaos. No complex structure would have emerged, not even a molecule of sugar.

Why?

Just imagine for a moment that the nuclear force had been slightly stronger. All the protons would have quickly gathered into heavy nuclei. There would have been no hydrogen left to assure the longevity of the Sun and to form water masses here on earth. Instead, the nuclear force was just intense enough to produce some heavy nuclei (including carbon and oxygen) but not so intense as to completely eliminate the hydrogen - just the right dose. One could even go so far as to say that complexity, life, and consciousness were implicit from the very first instants of the universe, that they were inscribed, so to speak, in the very form of the laws - not as being 'necessary', but as being a possibility.

p 42

"Our Sun has thus been 'fueled' by hydrogen for four and a half billion years. The more massive stars shine much more brightly and use up their hydrogen in a few million years, at which point they begin to contract again. Their temperature rises to more than 100 million degrees. Helium, the product of hydrogen fusion, in turn becomes a fuel, at which point a set of nuclear reactions allows for new combinations: three helium nuclei are going to come together as carbon nuclei, and four helium nuclei as oxygen nuclei.

But why didn't these reactions take place at the time of the original Big Bang?

The encounter and fusion of three helium nuclei is an extremely rare phenomenon. It takes a long time for it to occur. In the original Big Bang, the phase of nuclear activity lasted for only a few minutes, which is too short a time to manufacture a meaningful quantity of carbon. This time, in the more massive stars, the agglomerations are going to take place over millions of years.

Each of these more massive stars is therefore going to manufacture carbon and oxygen nuclei?

For the next several million years, the centers of the larger stars will indeed be stockpiled with heavy nuclei, including carbon and oxygen. These elements are going to play a fundamental role in the following phase of our history. Carbon in particular, with its special atomic configuration, lends itself easily to the manufacture of long molecular chains, which will play a key role in the appearance of life. Oxygen will become a component of water, another element that is indispensable to life."

p 54 - 55

Espirais (Via Láctea - Spiral Jetty)

"The atoms of our biosphere have necessarily been created in the crucible stars and are sent forth into space when the stars die. These intertwined generations of stars and atoms begin to take place hundred million years after the Big Bang and will go on for several billion years thereafter. Space becomes a kind of forest of stars: stars big and small, young and old, die, disintegrate, and enrich the terrain to nourish new growth.



In our galaxy alone, an average of three stars come into being every year. Thus it is that, relatively late in the game, roughly four and a half billion years ago, on star of particular interest to us, our Sun, is born on the fringe of a spiral galaxy, the Milky Way.

Why "spiral"?

It's the rapid rotation of the stars around its center that gives our galaxy its shape, which is that of a flattened disk. The origin of the spiral arms is a result of complex gravitational phenomena. The Milky Way, that great luminous arc that crosses the sky at night, is the image of all the stars strewn the length of the disk of the galaxy and revolving around its center: our solar system makes a complete revolution around that center roughly once every two hundred million years. "

Hubert Reeves em Origins, p 58-59, Arcade Publishing, New York, 1998.




imagens da Via Láctea publicadas pela Nasa.



imagem da via láctea pelo fotógrafo Larry Landolfi






A espiral de Robert Smithson: Spiral Jetty, Utah, 1970.

"Size determines an object, but scale determines art."

"For me scale operates by uncertainty. To be in the scale of the Spiral Jetty is to be out of it. On eye level, the tail leads one into an undifferentiated state of matter. One's downward gaze pitches form size to size, picking out random depositions of salt crystals on the inner and outer edges, while the entire mass echoes the irregular horizons. And each cubic salt crystal echoes the Spiral Jetty in terms of the crystal's molecular lattice. Growth in a crystal advances around a dislocation point, in the manner of a screw. The Spiral Jetty could be considered one layer within the spiraling crystal lattice, magnified trillions of times..."

Robert Smithson, The Spiral Jetty, 1972.



cristais de sal

errare humanum est

Tem uns dias
Que eu acordo
Pensando e querendo saber
De onde vem
O nosso impulso
De sondar o espaço
A começar pelas sombras sobre as estrelas
E de pensar que eram os deuses astronautas
E que se pode voar sozinho até as estrelas
Ou antes dos tempos conhecidos
Vieram os deuses de outras galáxias?
Ou de um planeta de possibilidades impossíveis?
E de pensar que não somos os primeiros seres terrestres
Pois nós herdamos uma herança cósmica
Errare humanum est
Errare humanum est
Nem deuses
Nem astronautas
Eram os deuses astronautas?
Errare humanum est
Errare humanum est

(jorge ben, 1974)



errar
er.rar
(lat errare) vtd 1 Cometer erro em: Errar a soma. vtd 2 Não acertar: Errar o passo, os traços. vti 3 Cometer erro, enganar-se em. vint 4 Cair em culpa: Não perdoa os que erram. vint 5 Não atingir o alvo: Seus tiros não erravam. vti e vint 6 Vagabundear, vaguear: Errava pelas praias. "Vaga-lumes erravam luciluzindo..." (Coelho Neto). vti 7 Flutuar: Um pesar lhe errava no semblante.


errar, vagar, migrar

Black Carbon - conversa com Prof. Heitor parte 4

relato da conversa com Prof. Heitor Evangelista (laboratório de Bio-física da UERJ) + pesquisas na internet.

Parte 4: Black Carbon

Black Carbon é uma formação de carbono produzida por uma combustão incompleta, em que a falta de oxigênio impede que a combustão ocorra até o fim. Chamamos de fuligem à massa de vapor preto que emerge de uma combustão (queimada, fogueira, etc). Toda a fumaça preta contém o chamado black carbon.
Esta fuligem negra sobe para a atmosfera para mais tarde se precipitar e se fixar em algum lugar.

"Black carbon "is a product of incomplete combustion especially of coal, diesel fuels" and biomass fuels, according to NASA. Without enough oxygen and at low temperatures, the carbon does not fully oxidize, creating black carbon."

http://media.www.jhunewsletter.com/media/storage/paper932/news/2003/10/31/Science/Jhu-Student.Studies.Black.Carbon-2245810.shtml

Segundo o Prof. Heitor, o black carbon produzido na América do Sul é transportado por correntes de vento até a Antártica. Lá ele se fixa no gelo e é um dos motivos para o degelamento. O gelo branco reflete grande parte da radiação solar, mas as manchas negras do black carbon absorvem a radiação e contribuem no derretimento das geleiras. Isto é um grande risco para o aquecimento global pois a água absorve muito mais a radiação solar do que o gelo, então após o derretimento das calotas polares, os oceanos além de aumentarem de volume irão absorver mais calor. E os oceanos quentes têm menos biodiversidade do que os oceanos frios.




Imagens do black carbon subindo pelos ares na recente erupção do vulcão na Islândia.

*

Para minha grande surpresa, tamanha sincronia e consequente certeza do caminho a seguir:

O Black carbon é a matéria prima da tinta preta chamada nanquim. O nanquim é feito com a fuligem negra que resulta da queima de óleos vegetais. Com uma pequena tampa sobre a chama coleta-se a fuligem, que depois é misturada com uma cera, até secar e tomar o seu formato tradicional de barra.

Sem me dar conta, enquando filmava uma fábrica de nanquim em Nara (Japão) para o meu trabalho SUMI (nanquim em japonês), estava me deparando com o Black Carbon. Toda a experimentação da escrita com nanquim na água é uma observação da matéria-carbono em dissolução. Desta aproximação deslumbrada com o nanquim, parto agora para uma análise mais profunda de sua matéria principal: o carbono.

de volta ao Carbono - conversa com Prof. Heitor parte 3

Conversa com o Prof. Heitor Evangelista (laboratório de Bio-física da UERJ)

Parte 3

O Carbono-14 é um isótopo instável (radioativo). Sua meia-vida é de aproximadamente 5730 anos. O que faz o carbono-14 ser tão importante para a ciência é que na formação das cadeias químicas ele não se diferencia dos outros carbonos (carbono-12 e carbono-13). Isto significa que o carbono-14 é processado como os outros carbonos; ele é fixado em compostos orgânicos e inorgânicos e funciona como um marcador do tempo.

O carbono-14 talvez seja o elemento mais comum nos procedimentos de medição do tempo pois ele é muito abundante. Porém, em alguns casos outros elementos radioativos são mais indicados, como por exemplo quando precisa-se medir tempos muito longos (milhões/bilhões de anos). Em rochas carboníferas (como por exemplo o calcário), a presença quase predominante dp carbono atrapalha as medições com o carbono-14, e outro elemento radioativo deverá ser usado.

O Prof. Heitor Evangelista faz medições das camadas de solos para avaliar as características climáticas de cada época. Sua pesquisa engloba a medição das camadas de gelo da Antártica e dos solos da Amazônia.

Na Antártica, ele descobriu que estará também análisando as características climáticas da América do Sul, já que correntes de vento levam os resíduos da América do Sul para lá.

Walter De Maria

On the Importance of Natural Disasters (1960)

I think natural disasters have been looked upon in the wrong way.
Newspapers always say they are bad, a shame.
I like natural disasters and I think that they may be the highest form of art possible to experience.
For one thing they are impersonal.
I don't think art can stand up to nature.
Put the best object you know next to the grand canyon, niagara falls, the red woods.
The big things always win.
Now just think of a flood, forest fire, tornado, earthquake, Typhoon, sand storm.
Think of the breaking of the Ice jams. Crunch.
If all of the people who go to museums could just feel an earthquake.
Not to mention the sky and the ocean.
But it is in the unpredictable disasters that the highest forms are realized.
They are rare and we should be thankful for them.




Lightning Field, 1971-77



Mile Long Drawing, 1968

Theories and Documents of Contemporary Art - org. Kristine Stiles and Peter Selz, University of California Press, California, 1996.

as mutações

" Só quando tivermos estudado as formas, atribuindo-as à sua exata matéria, é que poderemos considerar uma doutrina completa da imaginação humana. Poderemos então perceber que a imagem é uma planta que necessita de terra e de céu, de substância e de forma. As imagens encontradas pelos homens evoluem lentamente, com dificuldade, e compreende-se a profunda observação de Jacques Bousquet: "Uma imagem custa tanto trabalho à humanidade quanto uma característica nova à planta." Muitas imagens esboçadas não podem viver pois são meros jogos formais, porque não estão realmente adaptadas à matéria que devem ornamentar."

Gaston Bachelard, A Água e os Sonhos, pg 3, Martins Fontes, São Paulo, 1998.

conversa com Prof. Heitor Evangelista - 2

PARTE 2 (acrescentado de pesquisas na internet)

"Formation of the carbon atomic nucleus requires a nearly simultaneous triple collision of alpha particles (helium nuclei) within the core of a giant or supergiant star. This happens in conditions of temperature and helium concentration that the rapid expansion and cooling of the early universe prohibited, and therefore no significant carbon was created during the Big Bang. Instead, the interiors of stars in the horizontal branch transform three helium nuclei into carbon by means of this triple-alpha process. In order to be available for formation of life as we know it, this carbon must then later be scattered into space as dust, in supernova explosions, as part of the material which later forms second, third-generation star systems which have planets accreted from such dust. The Solar System is one such third-generation star system."

O carbono é um elemento essencial à todos os seres vivos, sem ele não poderia haver a vida como nós conhecemos neste planeta. Isto se dá especialmente pela sua capacidade de formar cadeias. Suas cadeias são a base onde os outros elementos se encaixam para formar diferentes moléculas.

O carbono é tetravalente: tem 4 elétrons disponíveis para fazer ligações químicas.



O carbono é um dos poucos elementos conhecidos desde a antiguidade. Os primeiros usos datam de 3750 AC. Seu uso mais antigo parece ter sido através do carvão vegetal para a redução de cobre, zinco e estanho durante a produção de bronze, feita pelos sumérios e pelos egípcios. Há indícios de que o carbono era usado também na forma de tinta preta: uma espécie de nanquim feita com o "black carbon" (que tratarei mais tarde).

( Ötzi the Iceman, é uma múmia natural que foi encontrada nos Alpes em 1991, e data de 3300 AC. O corpo tem aproximadamente 57 tatuagens de carbono, que consistem em pontos e linhas simples na base da coluna, atrás do joelho esquerdo e no tornozelo direito. Estudos demonstraram que o homem tinha artrite nestas juntas, e especula-se que as tatuagens estejam relacionadas com acumpuntura. )

O composto orgânico é caracterizado pela presença de carbono. Mas há também carbono em compostos inorgânicos. O carbono parece estar em todo lugar.


CARVÃO
GRAFITTE
PETRÓLEO
NANQUIM
DIAMANTE
CELULOSE
ALGODÃO
LINHO
LÃ
SEDA
PLÁSTICO

"When combined with oxygen and hydrogen, carbon can form many groups of important biological compounds including sugars, lignans, chitins, alcohols, fats, and aromatic esters, carotenoids and terpenes. With nitrogen it forms alkaloids, and with the addition of sulfur also it forms antibiotics, amino acids, and rubber products. With the addition of phosphorus to these other elements, it forms DNA and RNA, the chemical-code carriers of life, and adenosine triphosphate (ATP), the most important energy-transfer molecule in all living cells."



This illustration depicts eight of the allotropes (different molecular configurations) that pure carbon can take:
a) Diamond
b) Graphite
c) Lonsdaleite
d) C60 (Buckminsterfullerene)
e) C540 (see Fullerene)
f) C70 (see Fullerene)
g) Amorphous carbon
h) single-walled carbon nanotube


Carbon basic phase diagram:



MAIS em http://en.wikipedia.org/wiki/Carbon

conversa com Prof. Heitor Evangelista - 1

Relato da conversa com o Prof. Heitor Evangelista, no laboratório de Bio-física da UERJ, dia 31 de maio 2010.

PARTE 1

O sol contém manchas solares que pulsam (estão ora mais fortes, ora mais fracas) num intervalo de 11 anos.

No interior da Terra existe um movimento de forças eletromagnéticas que também pulsa. Estas forças eletromagnéticas formam um campo de proteção contra os bombardeios de raios cósmicos que a terra recebe a todo o tempo.



Quando está mais forte, o campo magnético da Terra se une ao campo magnético do Sol e formam um grande campo de proteção. Nesta época os raios cósmicos têm dificuldade de atravessar a barreira magnética e atingir a Terra.

Quando está mais fraco, o campo magnético da Terra é atravessado por uma quantidade imensa de raios cósmicos. Os raios cósmicos, ao atravessarem a atmosfera terrestre, formam uma série de elementos, entre eles o carbono-14, que é a forma radioativa do carbono.

Existe o carbono-12, o carbono-13 e o carbono-14. Os dois primeiros são formas estáveis do elemento, enquanto o terceiro é instável, ou seja radioativo.

MEIA-VIDA é o tempo em que uma quantidade X de um elemento cairá pela metade. O tempo de meia-vida do carbono-14 é de aproximadamente 5730 anos.

Isto significa que, após 5730 anos, uma amostra de 1000 átomos de carbono-14 se transformará em 500 átomos de nitrogênio-14 + 500 átomos de carbono-14. Este restante de 500 átomos de C14, por sua vez, cairá pela metade novamente em 5730 anos, e assim por diante, até não haverem mais átomos.

O que se verifica é uma probabilidade: não há como garantir que 1 átomo de carbono-14 desaparecerá em 5730 anos. Mas em maiores quantidades, observa-se o efeito desta meia-vida.

proposta

Da Arte e da Ciência como formas de pensamento


Trata-se de uma via de mão dupla: por um lado, investigar a arte que pensa (elabora, transcria) a ciência e suas teorias. Por outro, investigar a ciência que trabalha no estado da arte, ou seja, no âmbito da invenção.

Todo pensamento é uma forma de criação. ( alguém disse isso ou fui eu mesmo?)

O pensamento pode estar em processo ( e também aí pode ficar eternamente) ou pode se tornar obra de conhecimento.

Pensar o tempo criativo e a natureza criativa (Prigogine). A idéia de uma evolução criativa que trabalha na multiplicidade, ao invés de uma evolução gradual, que segue uma linha reta e uniforme.

Um arsenal criativo há de estar disponível para situações inimagináveis. Um banco de respostas para perguntas impossíveis.
(O gene inútil)

"Só o impossível acontece. O possível apenas se repete." (Chacal)

As mutações ocorrem de uma só vez. Uma criança não nasce com um pequeno relevo na cabeça, e a seguinte terá um maior, até aparecer uma terceira orelha. A orelha aparece de uma só vez. ( pegar fonte com Israel)

As mutações no pensamento são quebras de paradigma, deslocam placas tectônicas e deixam uma legião de orfãos deserdados.

(Por mil noites, uma romaria segue um lampião pelo deserto em busca do paraíso prometido. Bate um vento, o lampião se apaga e estão todos na escuridão do des-conhecimento. Muito longe avistam uma outra luz, mas há de se fazer todo caminho de volta... Alguns alucinam e resolvem seguir pelo escuro pois ainda vêem o antigo lampião. Uma parte volta para caminhar em direção à nova luz. Outros se cansam de seguir e resolvem fabricar lampiões.)

(Lembrei-me da história de que os índios sul-americanos olharam para o mar e não viram as caravelas chegando. Só o que viam eram as velhas espumas brancas das ondas quebrando...) - onde acho isso??

Aula do Charles Watson: o cérebro está sempre moldando os sinais que chegam dos nervos óticos em uma imagem que seja conhecida. Quando olhamos algo conhecido nunca vemos a realidade de fato, não rastreamos uma imagem conhecida, apenas acessamos ela em nossa memória. Quando há algo diferente, a imagem é reprogramada. É preciso driblar esta economia de esforço cerebral para poder estar diante do novo.

As vanguardas históricas trabalhavam a modo das quebras de paradigmas. Toda busca do novo, do original, do diferente, do impossível, é uma busca pela mutação.

Catastrofismo x Uniformismo (Geologia)

A evolução do planeta Terra se deu por mudanças graduais ou por eventos cataclísmicos?

Kekulé - parte 2

Novamente: texto de Raul O. Barrachina. O texto foi copiado de seu blog: http://ciencia-arte.blogspot.com/

Se suele suponer que la Ciencia se basa en un conjunto de reglas y criterios que permiten conjeturar hipótesis y utilizarlas para construir teorías. Pero el sueño de Kekulé nos muestra que no es así... De hecho, la Ciencia tiene más de Arte que lo que imaginamos...


Algunos podrán sostener que efectivamente existen reglas consensuadas para contrastar las hipótesis, pero al menos todos aceptarán que no existe "el" método científico o "un" método científico, sino "muchos" métodos científicos. Y aún así, el proceso que lleva de la observación y el experimento a la conjetura de una hipótesis escapa a cualquier intento programático. Se trata -ni más ni menos- que de un acto creador.

Se puede llegar a una hipótesis por los caminos más diversos. A partir de un sueño, como el que, según Kekulé, le habría revelado la estructura del benceno. A partir de convicciones religiosas, como el concepto de espacio absoluto desarrollado por Newton en su juventud y que podemos leer en su cuaderno de notas "De Gravitatione" [1], o durante un baño, como el que llevó a Arquímedes a descubrir como medir el volumen de cualquier cuerpo... ¡Eureka!...

En el capítulo 23 de su "Philosophical Foundations of Physics" [2] Rudolf Carnap (1891 - 1970) dice lo siguiente
"Observamos piedras y árboles y flores, percibiendo varias regularidades [...] Pero no importa durante cuanto tiempo o que tan cuidadosamente observemos tales cosas, nunca alcanzaremos un punto donde observemos una molécula. El término "molécula" nunca surge como resultado de observaciones [...] No se lo enuncia como una generalización de hechos sino como una hipótesis."
Es en este "acto creador" donde la Ciencia y el Arte se unen. ¿Recuerdan la frase de Kekulé? "Si aprendiéramos a soñar, señores, entonces quizás encontraríamos la verdad..."

Mario Bunge (1919) lo expresa de la siguiente manera:

"... la física y la matemática también son artes: ¿quién conoce recetas hechas y seguras para encontrar leyes de la naturaleza o para adivinar teoremas? [...] Por consiguiente, no se trata de si un campo dado de la actividad humana es un arte, sino si, además, es científico" [3].
Con esta última frase Bunge está señalando el punto donde la Ciencia y el Arte se separan. La Ciencia se exige a sí misma un paso más, que el Arte no necesita ni debe dar. Nuevamente parafraseando a Kekulé: "Debemos tener cuidado, sin embargo, de no publicar nuestros sueños antes de someterlos a prueba con la mente despierta"

Expulsado de la Universidad de Berlín en 1933 por su ascendencia judía, el filósofo de la ciencia Hans Reichenbach (1891 - 1953) -en la foto- escribió durante su exilio, primero en Estambul [4] y luego en Los Angeles, un libro titulado "Experiencia y Predicción" [5]. En el mismo distingue entre los contextos de "descubrimiento" y "justificación" de hipótesis.



En el contexto de descubrimiento no hay ningún camino pautado sino un puro acto de creación. En el contexto de justificación, por otra parte, "se aborda cuestiones de validación: cómo saber si el descubrimiento realizado es auténtico o no, si la creencia es verdadera o falsa, si una teoría es justificable, si las evidencias apoyan nuestras afirmaciones o si realmente se ha incrementado el conocimiento disponible" [6].

En el contexto de descubrimiento se suele hablar del efecto "Eureka". El sicologo Karl Bühler (1879 - 1963) también se refirió a este fenómeno como "Experiencia Aha!" [7].

Mark Jung-Beeman y colaboradores [8] destacan varias características de este proceso creador: Primero se suele llegar a un punto de estancamiento del cual parecería no haber salida. Y de pronto la solución surge de manera espontanea, frecuentemente cuando uno no estaba ni siquiera pensando en el problema. Después resultará imposible describir el proceso que llevó a esa solución. Inclusive, segundos antes de la "epifanía", la solución se percibía tan distante como en un comienzo.

"El estado mental que nos permite realizar un trabajo de este tipo es afín al de un devoto religioso o al de un amante; el esfuerzo diario no proviene de una intención deliberada o de un programa, pero directo del corazón" [9].


R. O. Barrachina: El concepto de espacio absoluto en "De gravitatione et aequipondio fluidorum" de Isaac Newton, Epistemología e Historia de la Ciencia 13, 54 (2007).
R. Carnap: Philosophical Foundations of Physics (Basic Books Inc, 1966).
M. Bunge: La Ciencia. Su método y su filosofía (Buenos Aires, Sudamericana, 1997)
F. Stadler: The road to "Experience and Prediction" from within: Hans Reichenbach's scientific correspondence from Berlin to Istambul, Synthese, DOI: 10.1007/s11229-009-9595-8 (2009).
H. Reichenbach: Experience and Prediction. An Analysis of the Foundations and the Structure of Knowledge (The University of Chicago Press , 1938) .
G. Klimovsky: Las desventuras de conocimiento científico (Buenos Aires, Aique, 1995).
K. Bühler: Tatsachen und Probleme zu einer Psychologie der Denkvorgänge, I, II, III. Archiv für die gesamte Psychologie 9, 315f. (1907).
M. Jung-Beeman, E. M. Bowden, J. Haberman, J. L. Frymiare, S. Arambel-Li, R. Greenblatt, P. J. Reber and J. Kounios: Neural Activity When People Solve Verbal Problems with Insight, PLoS Biology 2(4), e97 (2004).
A. Einstein: Principles of Research (Physical Society, Berlin, for Max Planck's sixtieth birthday, 1918).

CARBONO - Kekulé

Texto de Raul O. Barrachina sobre as incríveis descobertas de Kekulé e seu método de visualização onírica. O texto foi copiado de seu blog: http://ciencia-arte.blogspot.com/

"A mediados del siglo XIX, el químico alemán Friedrich August Kekulé tuvo un sueño que le permitió dar el salto creativo hacia uno de los descubrimientos científicos más fascinantes de su época.


Friedrich August Kekulé nació en Darmstadt en 1829. Estudió química en Gießen, y realizó estadías posdoctorales en París (1851-52), Chur, Suiza (1852-53) y Londres (1853-1855), donde fue influenciado por Alexander Williamson (1824 - 1904). En 1856 obtuvo un puesto de Privatdozent en la Universidad de Heidelberg, y en 1858 fue contratado como profesor por la Universidad de Gante, en Bélgica. Allí permaneció por casi una década, hasta que tomó un puesto en Bonn donde desarrolló el resto de su carrera.


Kelulé fue uno de los principales creadores de la teoría de la estructura química. Su idea fue ubicar los átomos de una molécula en posiciones específicas, conectándolos por líneas que el llamó Verwandtschaftseinheiten, o "unidades de afinidad", y que hoy denominamos "valencias" o "ligaduras".

Es importante destacar que en 1857, cuando Kekulé desarrolló este modelo gráfico de la estructura molecular, todavía faltaban cuatro décadas para que Wilhelm Röntgen realizará los primeros estudios sistemáticos de los rayos X, y dos décadas más para que Paul Peter Ewald y Max von Laue mantuvieran una famosa conversación en los Jardines Ingleses de Munich (1912) durante la cual surgió la idea utilizar estos rayos X para "ver" la estructura de los materiales.

Por lo tanto, las estructuras moleculares no podían "verse", y muchos de sus colegas criticaron su uso. Pero la mayoría de los químicos adoptaron el método propuesto por Kelulé, ya que les proveía una herramienta visual para el análisis y síntesis de las moléculas.

Una idea central en la teoría clásica de la estructura molecular era que el número de valencias de un átomo es invariante. A fines de 1857, Kelulé anunció que el Carbono era tetravalente [1], y en Mayo de 1858 que tenía la propiedad de poder enlazarse con otros átomos de carbono [2].

Según sus propias palabras, esta habilidad del carbono para formar cadenas se le ocurrió en 1855, durante su estancia en Londres.

Allí residía en Clapham Road .... Pero con frecuencia pasaba las tardes con mi amigo Hugo Mueller .... Hablamos de muchas cosas, pero más a menudo de nuestra amada Química. Una tarde de verano estaba regresando en el último bus a través de las calles desiertas de la ciudad. Iba sentado en el exterior como era mi costumbre.... cuando caí en una especie de ensueño, y he aquí que los átomos comenzaron a brincar ante mis ojos. Hasta ese momento, cada vez que estos seres diminutos habían aparecido ante mí, lo habían hecho en movimiento. Ahora, sin embargo, veía cómo, con frecuencia, dos átomos más pequeños se unían para formar una pareja, cómo uno más grande los abrazaba, cómo otros aún más grandes agarraba tres o incluso cuatro de los más pequeños, mientras que el conjunto se mantenía girando en un baile vertiginoso. Vi cómo los átomos más grandes formaban una cadena, arrastrando a los más pequeños, pero sólo en los extremos de las cadenas .... El grito del conductor: "Clapham Road", me despertó de mi sueño, pero pasé parte de esa noche volcando en papel bocetos de ese sueño. Este fue el origen de la "Teoría estructural" [3]

Hacia 1862 [4] Kelulé realizó otro gran descubrimiento, de hecho uno de los más imaginativos de la Química. Por esa época ya se sabía que el benceno estaba formado por seis átomos de carbono y seis átomos de hidrógeno, pero no se tenía ninguna pista clara sobre su estructura. Poder hallarla se había transformado en una obsesión para varios químicos de la época. Y una vez más, un sueño le dio a Kekulé la clave:

Durante mi estancia en Gante, vivía en uno de los barrios elegantes de la vía principal. Mi estudio, sin embargo, estaba en un callejón estrecho donde no entraba la luz del día... Me encontraba sentado escribiendo en mi libro de texto, pero las investigaciones no prosperaban, mis pensamientos estaban en otra parte. Volví la silla de frente al hogar y me dormí. Una vez más los átomos comenzaron a brincar ante mis ojos. Pero esta vez los grupos más pequeños se mantenían discretamente en el fondo. Mi ojo mental, entrenado por las repetidas visiones de este tipo, ahora podía distinguir estructuras más grandes; largas filas se entrelazaban y mezclaban en un movimiento como de serpientes. ¡Pero mira! ¿Qué fue eso? Una de las serpientes había mordido su propia cola, y la forma giró burlonamente ante mis ojos. Como iluminado por un relámpago, me desperté... [5]



En 1865, Kekulé publicó un artículo en francés [6] y otro en alemán [7] al año siguiente. En ellos sugería que los átomos de carbono forman una estructura cerrada sobre sí misma con forma de hexágono, utilizando alternativamente una y dos valencias para conformar estas uniones, mientras que los átomos de hidrógeno se unen a cada una de las valencias restantes. Ese nuevo entendimiento de la estructura del benceno y de todos los compuestos aromáticos resultó ser de la mayor importancia para el desarrollo futuro de la Química.

Veinticinco años después la Sociedad Química Alemana organizó una celebración durante la cual Kekulé contó por primera vez la historia de su famoso sueño [8]. Años después Arthur Koestler [9] diría que fue "probablemente el más importante sueño de la historia desde que José soñó con siete vacas gordas y siete vacas flacas".

En 1895 el Kaiser Guillermo II le dio a Kekulé el derecho a añadir "von Stradonitz" a su nombre, en referencia a una posesión familiar en Stradonice, un pueblo en el districto de Kladno en la Región Central de Bohemia, hoy ubicado en la República Checa.

Kekulé falleció en Bonn en 1896. Cinco años después un alumno suyo, Jacobus Henricus van 't Hoff (1852 – 1911), ganó el primer premio Nobel de Química.

En su discurso de 1990, Kekulé terminó el relato de su sueño con serpientes diciendo:

Si aprendieramos a soñar, señores, entonces quizá encontraríamos la verdad... Pero debemos tener cuidado de no publicar nuestros sueños antes de someterlos a prueba con la mente despierta.

A. Kekulé: Ueber die s. g. gepaarten Verbindungen und die Theorie der mehratomigen Radicale. Annalen der Chemie und Pharmacie 104 (2), 129–150 (1857)
A. Kekulé: Ueber die Constitution und die Metamorphosen der chemischen Verbindungen und über die chemische Natur des Kohlenstoffs. Annalen der Chemie und Pharmacie 106 (2) 129–159 (1858).
R. M. Roberts: Serendipidty, Accidental Discoveries in Science (New York: John Wiley and Sons, 1989), pp. 75-81.
J. Gillis: Auguste Kekulé et son oeuvre, realisee a Gand de 1858 a 1867. Memoires de l'Academie Royale de Belgique, 37:1 , 1-40 (1866).
Kekulé había soñado con un uróboros, el antiguo símbolo alquimista de los ciclos. En la primera imagen de esta entrada vemos una representación realizada por Theodoros Pelecanos, en el libro Synosius de 1478 (Bibliotheque Nationale, MS. grec 2327, fol. 297), reproducido por S. Klossowski De Rola en Alchemy, The Secret Art (London: Thames & Hudson, 1973). En la iconografía alquímica el color verde de la parte interna se asocia con el principio y el rojo con la consumación.
A. Kekulé: Sur la constitution des substances aromatiques. Bulletin de la Societe Chimique de Paris 3 (2), 98–110 (1865).
A. Kekulé: Untersuchungen uber aromatische Verbindungen. Annalen der Chemie und Pharmacie 137 (2), 129–36 (1866).
A. Kekulé: Benzolfest: Rede. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft 23 (1), 1302–11 (1890).
A. Koestler: The Act of Creation (London: Hutchinson & Co. 1964).

Gilles Deleuze sobre a criação

"Fíjense, no se trata de invocar una historia o de recusarla. Todo tiene una historia. La filosofia también cuenta historias. Cuenta historias con conceptos. El cine, creo, pongamos, supongamos que cuenta historias con bloques de movimiento-duración. Quiero decir que la pintura inventa, en cambio, un tipo de bloques totalmente distinto. No son bloques de conceptos. No son bloques de movimiento-duración, sino supongamos que son bloques de líneas-colores. La música inventa otro tipo de bloques muy, muy particulares, bueno. Pero, lo que digo con todo esto, la ciencia no es menos, saben, creadora, yo no veo tanta oposición entre las ciencias, las artes, todo esto. Si le pregunto a un científico qué hace, ahí también está inventando, no está descubriendo, un científico. O por lo menos el descubrimiento existe, forma parte de ello, pero eso no sirve para definir una actividad científica como tal. Un cinetífico ha inventado, crea tanto como un artista. Y si qualquiera puede hablar con qualquiera, si un cineasta puede hablar con un hombre de ciencia, si un hombre de ciencia tine algo que decirle a un filósofo y al revés, es en la medida en que, y en función de la actividad creadora de cada uno, y no se trata de hablar de creación, la creación es más bien algo muy solitario, y no se trata de hablar de creación, sino que es en nombre de mi creación que tengo algo que decirle a alguien.

Y si dispongo entonces todas estas disciplinas que se definen por su actividad creadora, si las dispongo unas detrás de otras, yo diría que existe un límite común a todas ellas, y el límite que es común a todas estas series, a todas las series de invenciones - invenciones de funciones, invenciones de bloques duración-movimiento, invenciones de conceptos, etc - la serie común de todo esto o el límite de todo esto, qué es? Es el espacio-tiempo. De tal forma que si todas las disciplinas se comunican entre sí, es en lo que no se desprende nunca por sí mismo, sino en lo que está comprometido en qualquier disciplina creadora, es decir, la constituición de los espacio-tiempo. "

Conferência na Femis (Escola Superior de Oficios de Imagem e Som) em 15 de maio de 1987
Disponível em vídeo no youtube.