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La ciencia busca comprender cómo funciona la naturaleza o cómo lo hace ante condiciones a las que se le somete en un experimento. Esquemáticamente, a los investigadores se les clasifica como experimentales y teóricos, respectivamente. Los primeros diseñan y realizan experimentos sobre elementos naturales o fabricados, cuyos resultados los presentan en tablas y gráficos. Los teóricos interpretan esos resultados, estableciendo ecuaciones que permiten predecir lo que pasaría con experimentos en diferentes condiciones. En los laboratorios, los experimentadores ponen a prueba las predicciones de los teóricos. Si los resultados no están de acuerdo con esas predicciones, esas ecuaciones no son correctas.

Albert Einstein fue un ejemplo de físico teórico. Sus teorías de la relatividad restringida y de la relatividad general siguen siendo comprobadas un siglo después de haber sido planteadas. La más espectacular comprobación de su teoría de relatividad general fue la detección de ondas gravitacionales.

Ahora ¿qué pasa si no se puede hacer experimentos, como lo que ocurre en el año 2020, por la pandemia del covid 19?

Una alternativa es hacer lo que hacen los teóricos: interpretar los resultados experimentales que, sobre diversas disciplinas, se encuentran en las bases de datos internacionales. En realidad, el objetivo de la ciencias es comprender y eso es trabajo de los teóricos. El experimento es un paso intermedio.

Este años 2020 me estaba dedicando a estudiar resultados de experimentos sobre fisión nuclear. Usando el método de simulación Monte Carlo, he interpretado una aparente sobre-valuación del número de neutrones emitidos por ciertos fragmentos de fisión nuclear del plutonio 239. La revista Results in Physics acaba de aceptar el respectivo artículo, titulado Oversize of the average prompt neutron multiplicity measured by the 1V1E method in the symmetric region of thermal neutron-induced fission of 239Pu.

Actualmente se ha generado una profusa información sobre los diversos aspectos relacionados con la pandemia covid 19. Entre la información más difundida está las curvas que representan la evolución diaria del número de contaminados en casi todos los países del mundo.

Esta evolución tiene una dependencia multifactorial. Cada país tiene sus propias curvas, las que pueden ser interpretadas con modelos de simulación. Grosso modo, entre los datos de entrada del modelo de simulación se considera: 1) las medidas dictadas por un gobierno 2) la infraestructura con que la cuenta el Estado para que esas medidas sean efectivas 3) el nivel de conocimientos básicos de la población sobre protección contra enfermedades infecciosas comunes y 4) el tipo de información difundida por los medios de comunicación sobre los protocolos de prevención contra el covid 19, entre otras varios factores.

Para que los resultados de la simulación sean cuantitativos, los datos de entrada también tienen que serlo. Y eso es lo más difícil, porque no se cuenta con datos fiables relacionados con los factores de los que depende la contaminación.

Se puede hacer simplificaciones para avanzar por aproximaciones. Podemos decir por ejemplo que, si no se toma medidas, el crecimiento inicial del número de infectados será exponencial, pero que llegará a un pico en un tiempo que depende de la densidad de la población.

Para calcular ese tiempo se necesita saber a qué distancia promedio entre las personas en la vida diaria. Además, se requiere la probabilidad de contagio en función de la distancia entre dos personas. Es como una reacción de fisión en cadena de un combustible nuclear o de una bomba atómica. El rol del covid 19 lo realiza en neutrón, una partícula neutra que al ingresar a un núcleo de uranio 235 lo parte en dos fragmentos, cada uno de los cuales emite entre 1 y 3 neutrones. Si en sus trayectorias, estos neutrones encuentran otros núcleos de uranio 235, los fisionan, iniciándose una reacción en cadena. En un reactor de potencia, la distancia entre los núcleos de uranio es tal que se puede controlar la reacción, lográndose un valor constante del número de fisiones por segundo. Para controlar mejor la reacción se usa barras de control, las que absorben neutrones antes que fisionen a otros núcleos de uranio 235.

Si se realiza una implosión del combustible, mediante la cual los núcleos de uranio se agrupan en un volumen compacto, se produce una masa crítica y se genera una explosión nuclear (bomba nuclear).

Controlar la difusión del covid 19 es de lejos mucho más complejo que controlar la fisión nuclear, porque la evolución del número de contagiados depende de innumerables factores, entre los cuales están el comportamiento humano, el que es difícil de cuantificar.

En suma, sobre casi todos los campos de la ciencia, existen datos experimentales que están esperando ser interpretados con modelos o teorías que reproduzcan esos datos y predigan otros resultados que generen más investigación.

 

 

2 comentarios

  1. Entonces, podrìa decirse que esta pandemia es ¿como un experimento cientìfico, haber cuàntos se contagian, cuàntos se enferman, y, cuàntos mueren? El comportamiento humano es una variable, que es estudiada por los psìcologos, ya sean clìnicos, educacionales, organizacionales, o, sociales. Ante un estìmulo o acciòn, habrà una reacciòn, en funciòn del sexo, la edad, el paìs, la regiòn, el nivel educativo o socio-cultural-econòmico. Con las supercomputadoras podrìa, tal vez, establecerse patròn o patrones de conducta, ya sean ideales o puros, y, combinados. Por ejemplo, en el Asia Oriental (China, Corea, Japòn) la gente es, en promedio, màs organizada, ordenada, obediente, a las dictrices dadas por el gobierno, especialmente, las personas mayores de 40 años, por lo que la epidemia no se extendiò tanto, geogràficamente, ni tan ràpido, en el tiempo, por lo que habrìan menos contagiados y muertos que en Europa y EE.UU., tanto en tèrminos absolutos, como en tèrminos relativos o porcentuales.

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