Con la cantidad de científicos que hay realizando experimentos cada año, tanto dentro como fuera del laboratorio, no es de extrañar que pocas investigaciones disfruten de su Minuto de Gloria.

Estas ocasiones son cuando un experimento capta la atención de científicos, ya sea porque altere nuestra comprensión fundamental del mundo o porque revele una solución que aborda un problema grave de salud pública.

Se podría pensar que tales experiencias reveladoras son extraordinariamente complejas, pero muchos de ellos son ejemplos estelares de la gracia y sencillez del ser humano.

4. El núcleo atómico

El físico Ernest Rutherford ya había ganado un Premio Nobel en 1908 (por su trabajo sobre radiactividad) cuando empezó con los experimentos que revelaron la estructura del átomo, basándose en sus investigaciones anteriores que mostraban que la radiactividad se componía de dos tipos de rayos: alfa y beta.

Rutherford y Hans Geiger habían determinado que los rayos alfa eran chorros de partículas cargadas positivamente. Cuando encendieron las partículas alfa en una pantalla, crearon una imagen nítida, pero si se coloca una lámina delgada de mica entre la fuente de rayos alfa y la pantalla, la imagen resultante era difusa. Claramente, la mica fue esparciendo algunas partículas alfa, pero ¿cómo y por qué?

En 1911, colocaron una delgada lámina de oro entre la fuente de rayos alfa y la pantalla. Pusieron una segunda pantalla de la fuente de rayos alfa para ver si las partículas eran desviadas hacia atrás. En la pantalla detrás de la hoja, Rutherford pudo observar un patrón difuso similar al que se vio con la mica. En la pantalla delante de la lámina, se sorprendió al ver que unas pocas partículas alfa rebotaban hacia atrás.

Con lo que llegó a la conclusión de que una carga positiva fuerte en el corazón de los átomos de oro desviaba las partículas alfa hacia atrás, hacia la fuente. Llamó a esta fuente positiva “núcleo”, y dijo que el núcleo debía de ser pequeño en comparación con el tamaño total del átomo, de lo contrario, se hubieran recuperado más partículas.

5. Visión de Rayos X

Obviamente hablamos de los estudios de Rosalind Franklin sobre difracción de rayos X, pero su trabajo debe mucho a Dorothy Crowfoot Hodgkin.

En 1945, Hodgkin fue considerada la más importante del mundo sobre las técnicas de difracción de rayos X, por lo que no es de extrañar que finalmente revelara la estructura de uno de los productos químicos más importantes de la medicina, la penicilina.

Alexander Fleming descubrió la sustancia que mata las bacterias en el año 1928, pero los científicos lucharon para purificar la sustancia química a fin de desarrollar un tratamiento efectivo. Mediante la cartografía de la disposición de 3-D de los átomos de la penicilina, Hodgkin abrió nuevas vías para la creación y el desarrollo de los derivados semisintéticos, revolucionando la forma de luchar contra las infecciones.

Unos años más tarde, Hodgkin utilizó la misma técnica para averiguar la estructura de la vitamina B12. Ganó el Premio Nobel de Química en 1964 ella sola, sin compartirlo, un honor que ninguna otra mujer ha tenido.

6. El Caldo primordial

En 1929, los bioquímicos John Haldane y Oparin Alexander publicaron, por separado, la misma hipótesis (salvo por algunos detalles) sobre el origen de la vida. De acuerdo con dicha hipótesis, cuando se formo la Tierra, la atmósfera estaba formada principalmente por: hidrógeno, vapor de agua, amoniaco y metano.

En este ambiente hostil, sugirieron los compuestos orgánicos a partir de moléculas simples, que se vieron estimuladas por una poderosa fuente de energía, la radiación ultravioleta. Haldane añadió que los océanos fueron un caldo o sopa primitiva de estos compuestos orgánicos.

Los químicos estadounidenses Harold C. Urey y Stanley Miller se dispusieron a probar la hipótesis de Oparin-Haldane en 1953. Reprodujeron la atmósfera primitiva de la Tierra mediante la cuidadosa creación de un sistema cerrado. Introdujeron agua, metano, amoníaco e hidrógeno para simular las supuestas condiciones de la Tierra primitiva.

Más tarde, la mezcla fue expuesta a descargas eléctricas y, una semana después, una cromatografía en papel mostró que se habían formado varios compuestos orgánicos. En particular, Miller encontró varios aminoácidos, incluyendo glicina, alanina y ácido glutámico.

Los aminoácidos son los bloques de construcción de las proteínas, que a su vez son los ingredientes clave de las estructuras celulares y las enzimas celulares responsables de las reacciones químicas importantes.

Urey y Miller llegaron a la conclusión de que las moléculas orgánicas se pueden formar en una atmósfera libre de oxígeno y que las formas más simples de vida podrían no estar muy lejos.

Vía | Discovery

Sir Ernest Rutherford, padre de la física nuclear y Premio Nobel de Química en 1908, solía contar la siguiente anécdota:

"Hace algún tiempo, recibí la llamada de un colega. Estaba a punto de poner un cero a un estudiante por la respuesta que había dado en un examen de física, pese a que éste afirmaba con rotundidad que su respuesta era absolutamente acertada. Profesores y estudiantes acordaron pedir arbitraje de alguien imparcial y fui elegido yo.

La pregunta del examen era: Demuestre como es posible determinar la altura de un edificio con la ayuda de un barómetro. La respuesta del estudiante fue la siguiente: lleve el barómetro a la azotea del edificio y átele una cuerda muy larga. Descuélguelo hasta la base del edificio; marque y mida. La longitud de la cuerda es igual a la altura del edificio.

Realmente el estudiante había planteado un serio problema con la resolución del ejercicio, porque había respondido a la pregunta correcta y completamente. Por otro lado, si se le concedía la máxima puntuación, podría alterar el promedio de su año de estudios, obtener una nota mas alta y así certificar su alto nivel en física; pero la respuesta no confirmaba que el estudiante tuviera ese nivel. Sugerí que se le diera al alumno otra oportunidad. Le concedí seis minutos para que me respondiera la misma pregunta pero esta vez con la advertencia de que en la respuesta debía demostrar sus conocimientos de física.

Habían pasado cinco minutos y el estudiante no había escrito nada. Le pregunté si deseaba marcharse, pero me contestó que tenía muchas respuestas al problema; su dificultad era elegir la mejor de todas. Me excusé por interrumpirle y le rogué que continuara. En el minuto que le quedaba escribió la siguiente respuesta: coja el barómetro y láncelo al suelo desde la azotea del edificio,y mida el tiempo de caída con un cronómetro. Después aplique la formula altura = 0,5 por la gravedad y por el tiempo al cuadrado, y así obtenemos la altura del edificio. En este punto le pregunté a mi colega si el estudiante se podía retirar. Le dio la nota más alta.

Tras abandonar el despacho, me reencontré con el estudiante y le pedí que me contara sus otras respuestas a la pregunta. -Bueno, hay muchas maneras. Por ejemplo, coges el barómetro en un día soleado y mides la altura del barómetro y la longitud de su sombra. Si medimos a continuación la longitud de la sombra del edificio y aplicamos una simple proporción, obtendremos también la altura del edificio. -Perfecto, ¿y de otra manera? -Sí. Este es un procedimiento muy básico para medir un edificio, pero también sirve. En este método, coges el barómetro y te sitúas en las escaleras del edificio en la planta baja. Según subes las escaleras, vas marcando la altura del barómetro y cuentas el numero de marcas hasta la azotea. Multiplicas al final la altura del barómetro por el número de marcas que has hecho y ya tienes la altura. -Ese es un método muy directo. -Por supuesto. Si lo que quiere es un procedimiento mas sofisticado, puede atar el barómetro a una cuerda y moverlo como si fuera un péndulo. Si consideramos que cuando el barómetro está a la altura de la azotea, la gravedad es cero y si tenemos en cuenta la medida de la aceleración de la gravedad al descender el barómetro en trayectoria circular al pasar por la perpendicular del edificio, de la diferencia de estos valores, y aplicando una sencilla fórmula trigonométrica, podríamos calcular, sin duda, la altura del edificio. En este mismo estilo de sistema, atas el barómetro a una cuerda y lo descuelgas desde la azotea a la calle. Usándolo como un péndulo puedes calcular la altura midiendo su periodo de oscilación.

En fin, concluyó, existen otras muchas maneras. Probablemente, la mejor sea coger el barómetro y golpear con él la puerta de la casa del conserje, y cuando abra, decirle: 'Señor conserje, aquí tengo un bonito barómetro. Si usted me dice la altura de este edificio, se lo regalo'.

En este momento de la conversación, le pregunté si no conocía la respuesta convencional al problema. Dijo que la conocía, pero que durante sus estudios, sus profesores habían intentado enseñarle a pensar".

La respuesta convencional al problema era que la diferencia de presión marcada por un barómetro en dos puntos diferentes nos proporciona la diferencia de altura entre estos puntos.

Aquel estudiante, a quien sus profesores habían enseñado a pensar, se llamaba Niels Bohr, físico danés, quien se basaría en las teorías de Rutherford, para publicar su modelo atómico en 1913, introduciendo la teoría de las órbitas cuantizadas, obteniendo el premio Nobel de Física en 1922.

En Genciencia | ¿Qué es la inteligencia? Más información | Wikipedia