El matemático estadounidense Dennis Parnell Sullivan ha ganado el Premio Abel 2022, considerado el Nobel de las matemáticas.

Ha sido otorgado por la Academia de Ciencias y Letras de Noruega «por sus contribuciones innovadoras a la topología en su sentido más amplio y, en particular, a sus aspectos algebraicos, geométricos y dinámicos».

La topología se ocupa de las propiedades de las figuras que permanecen invariantes, cuando esas figuras son plegadas, dilatadas, contraídas o deformadas. En topología, un círculo y un cuadrado son la misma cosa, pero la superficie de la Tierra y la de una rosquilla son diferentes.

El desarrollo de un lenguaje preciso y de herramientas cuantitativas para medir las propiedades de los objetos que no cambian cuando se deforman ha sido de incalculable valor en todas las ramas matemáticas y en otros campos, con destacadas aplicaciones en física, economía y ciencia de datos.

Un virtuoso

Sullivan (Michigan, 1941), actualmente en la Universidad Estatal de Nueva York en Stony Brook, «ha cambiado repetidas veces el panorama de la topología por medio de introducir nuevos conceptos, demostrar teoremas emblemáticos, dar respuesta a viejas conjeturas y formular nuevos problemas que han impulsado avances en el campo», afirma Hans Munthe-Kaas, presidente del Comité del Premio Abel. «Sullivan pasa de un área a otra sin esfuerzo, aparentemente, utilizando nociones algebraicas, analíticas y geométricas como todo un virtuoso», prosigue.

Según la academia noruega, Sullivan ha encontrado conexiones profundas entre una impresionante variedad de ramas de las matemáticas.

Con el correr de los años, ha estado vinculado a numerosas universidades, y durante su estancia en Francia, logró uno de sus avances más importantes: la nueva forma de entender la teoría de la homotopía racional, subcampo de la topología algebraica.

Teoría del caos

A fines de la década de 1970, Sullivan empezó a abordar problemas de sistemas dinámicos -el estudio de un punto que se mueve en un espacio geométrico-, campo generalmente considerado muy alejado de la topología algebraica, rama en la que había comenzado su carrera.

La capacidad de los ordenadores para iterar funciones más allá de lo humanamente posible había generado un enorme interés hacia este campo, conocido popularmente como «teoría del caos», ya que numerosos sistemas dinámicos presentaban un comportamiento caótico.

En 1999, Sullivan y Moira Chas descubrieron un nuevo invariante de una variedad basada en bucles, con lo que se creó la topología de cuerdas, campo que ha crecido rápidamente en los últimos años.

Entre sus resultados de importancia en topología se encuentra su demostración de la conjetura de Adams y, en sistemas dinámicos, demostró que las aplicaciones racionales no tienen dominios errantes, con lo que resolvió una conjetura de sesenta años.

La persistente indagación de Dennis Sullivan para lograr la comprensión fundamental, así como su capacidad para encontrar analogías entre distintas áreas de las matemáticas y construir puentes entre ellas, ha cambiado la disciplina para siempre.

Sullivan recibirá el Premio Abel durante el acto de entrega que se celebrará en Oslo el día 24 de mayo.

El galardón está financiado por el gobierno de Noruega y su dotación es de 7,5 millones de coronas noruegas (761.421 euros). ABC

Los economistas David Card, Joshua Angrist y Guido Imbens fueron galardonados con el Nobel de Economía, anunció este lunes la Real Academia Sueca de Ciencias.

En el caso del canadiense Card, el jurado destacó sus �Scontribuciones empíricas a la economía laboral⬝, mientras que en el del norteamericano israelí Angrist y del norteamericano holandés Imbens subrayó sus �Saportes metodológicos al análisis de las relaciones causales⬝.

�SLos galardonados de este año, David Card, Joshua Angrist y Guido Imbens, nos han proporcionado nuevos conocimientos sobre el mercado laboral y han mostrado qué conclusiones sobre causa y efecto se pueden extraer de experimentos naturales. Su enfoque se ha extendido a otros campos y revolucionado la investigación empírica⬝, señaló la Academia en un comunicado. Utilizando experimentos naturales, Card analizó los efectos del salario mínimo, la inmigración y la educación en el mercado laboral.

�SSus estudios de principios de la década de 1990 desafiaron la sabiduría convencional, lo que condujo a nuevos análisis y conocimientos adicionales. Los resultados mostraron, entre otras cosas, que aumentar el salario mínimo no necesariamente conduce a menos puestos de trabajo⬝, remarcó el jurado. Y agregó: �SAhora sabemos que los ingresos de las personas que nacieron en un país pueden beneficiarse de una nueva inmigración, mientras que las personas que inmigraron antes corren el riesgo de verse afectadas negativamente⬝, añadió. Asimismo, la Academia destacó que �Stambién nos hemos dado cuenta de que los recursos en las escuelas son mucho más importantes para el futuro éxito de los estudiantes en el mercado laboral de lo que se pensaba anteriormente⬝. En tanto, Angrist e Imbens demostraron �Scómo se pueden extraer conclusiones precisas sobre causa y efecto a partir de experimentos naturales⬝. �SLos estudios de Card sobre cuestiones fundamentales para la sociedad y las contribuciones metodológicas de Angrist e Imbens han demostrado que los experimentos naturales son una rica fuente de conocimiento. Su investigación ha mejorado sustancialmente nuestra capacidad para responder preguntas causales clave, lo que ha sido de gran beneficio para la sociedad⬝, dijo Peter Fredriksson, presidente del Comité del Premio de Ciencias Económicas.

Dos docentes argentinas fueron seleccionadas entre los finalistas al Global Teacher Prize, que cada año entrega la Fundación Varkey en colaboración con la Unesco.

El premio al ganador que se conocerá en noviembre.

Se trata de Gisela Gómez, que trabaja en el Instituto Provincial de Educación Técnica Nº 85 en General Paz, Córdoba y Ana María Stelman, que da clases en la primaria N°7 del barrio Hipódromo de La Plata.

"Trabajar con adolescentes es un gran desafío. Es difícil captar su atención. La tecnología es una herramienta maravillosa, pero, a su vez, una gran competencia. Una de las claves es la empatía, estar atentos a cómo van reaccionando, y ser capaces de mostrarles que pueden tener esperanzas y crecer", dijo Gómez a La Nación.

Gisela impulsó en los últimos diez años a sus estudiantes a desarrollar proyectos científicos para resolver los problemas de la comunidad.

"Habitualmente, planificamos qué y cómo vamos a enseñar, pero nunca sabemos cuánto de todo eso quedará en los chicos. Hay cosas que florecen mucho tiempo después", indicó.

Entre otros proyectos, sus alumnos crearon dulces ricos en proteínas, elaborados a base de nopal (una especie de cactus con alto valor nutritivo) y caramelos fortificados con vitaminas C y E, de las que los adolescentes suelen carecer en sus dietas.

En 2015, por caso, tomaron 245 muestras de los tanques de agua de las viviendas de la localidad de Estación General Paz. Luego en el laboratorio de la escuela verificaron la presencia de Escherichia Coli y organizaron una campaña de sanitización de tanques de agua domiciliarios. Ese año fueron reconocidos en la Feria Nacional de Ciencia y Tecnología.

Para Ana María Stelman, una maestra del nivel primario que siempre enseñó en contextos desfavorables, una de las claves es tratar de implicar a las familias en la educación de sus hijos.

"Los proyectos ayudan a ordenar las diferentes secuencias didácticas, atraviesan todas las áreas y se vinculan con la realidad de los chicos⬝, dijo a La Nación la maestra de la Escuela Primaria Nº7 Fragata La Argentina, en el barrio Hipódromo de La Plata.

Stelman reconoce que decidió presentarse al premio después de que la directora y la cocinera de la escuela insistieron una y otra vez.

Durante el cierre de la escuela por la pandemia, uno de sus objetivos fue sostener la continuidad pedagógica de 37 estudiantes en proyectos de alfabetización, primero en una biblioteca y luego con actividades cotidianas para los chicos.

"Se sienten cómodos y seguros con temas que ellos más dominan, y eso los motiva para involucrarse en otros aprendizajes⬝, explicó.

No hay tijera más afilada ni herramienta más precisa. Tanto, que puede transformar la vida desde su propia esencia, algo simplemente inconcebible hasta hace muy poco. El Nobel de Química ha premiado este año la creación de las revolucionarias «tijeras genéticas» CRISPR / Cas9, con las que la francesa Emmanuelle Charpentier y la estadounidense Jennifer Doudna «han reescrito el código de la vida».

Esta técnica revolucionaria permite cortar y pegar el ADN a voluntad y editar cualquier forma de vida con una sencillez, rapidez y eficacia extraordinarias. Entre su potencial, el de mejorar cultivos e incluso resucitar especies. Pero lo que es más emocionante, esta tecnología contribuye al desarrollo de nuevas terapias contra el cáncer y puede hacer realidad el sueño de curar enfermedades hereditarias, explican desde la Real Academia de las Ciencias sueca.

Decepción española

Los nombres de Charpentier, bioquímica y microbióloga de la Unidad Max Planck para la ciencia de los patógenos en Berlín, y Doudna, profesora de química y biología molecular en la Universidad de California, Berkeley (EE.UU.), sonaban en la quiniela de los Nobel desde hace años. Era un premio seguro, solo era cuestión de tiempo que llegara. De hecho, recibieron el Princesa de Asturias de Investigación Científica y Técnica en 2015 por estos mismos logros.

Pero junto al de estas dos mujeres también se escuchaba con fuerza un nombre español, el del biólogo de la Universidad de Alicante Juan Francisco Martínez Mojica, quien no ha sido reconocido por la academia sueca, una decepción que ha lamentado profundamente la ciencia española. Este investigador descubrió que las bacterias tienen su propio sistema inmune, hallazgo que abrió la puerta a la ahora premiada máquina de manipulación genética. Los tres recibieron el Premio Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento en Biomedicina en 2017. Pero el Nobel ha decidido reconocer la tecnología y se ha olvidado del trabajo previo del considerado «padre» del CRISPR. «Ha pasado cerca», ha admitido un resignado Mojica poco después de conocer el fallo. Con una sonrisa, ha añadido que, pese a no ser laureado, siente que «el hijo que uno tiene ha triunfado en la vida».

Descubrimiento inesperado

Como muchas veces suele ocurrir en la ciencia, el descubrimiento de las tijeras genéticas fue inesperado. Durante los estudios de Charpentier sobre Streptococcus pyogenes, una de las bacterias que más daño causa a la humanidad, descubrió una molécula previamente desconocida, tracrRNA. Su trabajo mostró que es parte del antiguo sistema inmunológico de las bacterias, CRISPR / Cas, que desarma los virus al escindir su ADN. A la investigadora le gusta citar a Louis Pasteur: «El azar favorece a las mentes preparadas».

Charpentier publicó su descubrimiento en 2011 e inició una colaboración con Doudna, con un vasto conocimiento del ARN. Juntas, lograron recrear las tijeras genéticas de las bacterias en un tubo de ensayo y simplificaron sus componentes moleculares para que fueran más fáciles de usar.

En un experimento que hizo época, un año después reprogramaron las tijeras genéticas. En su forma natural, las tijeras reconocen el ADN de los virus, pero estas investigadoras demostraron que podían controlarlas para poder cortar cualquier molécula de ADN en un sitio predeterminado. Y donde se corta el ADN, es fácil reescribir el código de la vida.

Cáncer y enfermedades hereditarias

Desde entonces, el uso de esta herramienta se ha disparado y es posible cambiar el código de la vida en cuestión de semanas. Ha contribuido a muchos descubrimientos importantes en la investigación básica y se han desarrollado cultivos que resisten la sequía, el moho y las plagas sin necesidad ni de antibióticos ni de insecticidas. Entre otras cosas, se han editado los genes que hacen que el arroz absorba metales pesados del suelo, lo que lleva a variedades mejoradas con menores niveles de cadmio y arsénico.

Pero sobre todo, la esperanza está puesta en la medicina, campo en el que se están realizando ensayos clínicos de nuevas terapias contra el cáncer, y quizás pronto sea posible curar enfermedades hereditarias.

Los científicos ya investigan si pueden usar CRISPR / Cas9 para tratar enfermedades de la sangre como la anemia falciforme, que deforma los glóbulos rojos y puede dañar los órganos, y la beta talasemia, que provoca que el cuerpo no fabrique hemoglobina con normalidad, así como enfermedades oculares hereditarias. También están desarrollando métodos para reparar genes en órganos grandes, como el cerebro y los músculos.

Por otro lado, los experimentos con animales han demostrado que virus especialmente diseñados pueden llevar las tijeras genéticas a las células deseadas, para tratar otros devastadores males que pasan de padres a hijos como la distrofia muscular o la enfermedad de Huntington. Sin embargo, la tecnología necesita mejora antes de ser probada en humanos.

Los beneficios son muchos, pero desde el comité se advierte de que el corta-pega genético requiere regulación, ya que puede ser mal utilizado. Por ejemplo, para crear embriones modificados genéticamente. Pese a esos temores, «las tijeras genéticas han llevado las ciencias de la vida a una nueva época y, en muchos sentidos, están aportando el mayor beneficio a la humanidad», aseguran desde Estocolmo.

Esta es la primera vez que un dúo femenino gana el Nobel de Química. En palabras muy similares a las de la estadounidense Andrea Ghez, que se convirtió en la cuarta mujer en la Historia galardonada con el Nobel de Física, Charpentier ha dicho que espera llevar «un mensaje muy fuerte» a las jóvenes para animarlas a que emprendan carreras científicas.

El pasado año, el Nobel de Química premió al estadounidense John B. Goodenough, el británico Stanley Whittingham y el japonés Akira Yoshino, por el desarrollo de las baterías de ion-litio recargables, presentes en cualquier dispositivo inalámbrico actual, desde los teléfonos móviles a los ordenadores portátiles que utilizamos a diario. La creación de esta batería potente y ligera puede hacer posible «un mundo libre de combustibles fósiles», explicaban desde Estocolmo.

Esta edición de los Nobel se abrió el lunes con el de Medicina, otorgado a dos científicos estadounidenses, Harvey J. Alter y Charles M. Rice, y uno británico, Michael Houghton, por el descubrimiento del virus de la hepatitis C. Este hallazgo facilitó el desarrollo de «nuevos medicamentos que han salvado millones de vidas», en palabras del jurado.

El martes se otorgó el Nobel de Física, que reconoció el trabajo de tres investigadores de los agujeros negros. El británico Roger Penrose logró relacionar estos objetos exóticos con la teoría general de la relatividad de Albert Einstein, mientras que el alemán Reinhard Genzel y la estadounidense Andrea Ghez descubrieron uno supermasivo en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea.

ABC

«Espero poder inspirar a otras jóvenes en este campo. Es un ámbito muy placentero si te apasiona la ciencia: aquí hay mucho que hacer», afirma Andrea Ghez momentos después de recibir la llamada que le comunicaba que había ganado el Premio Nobel de Física 2020 por su hallazgo junto con Reinhard Genzel del agujero supermasivo del centro de nuestra galaxia. Una situación «peculiar», ya que en 220 ediciones, tan solo cuatro mujeres han recibido esta distinción en Física.

Una historia que no ha sido muy cómplice con el género femenino, si bien no ha habido que esperar demasiado para volver a escuchar un nombre de mujer entre los premiados por la Academia: el último lo consiguió Donna Strickland en 2018, gracias a su método para generar los pulsos de láser más cortos e intensos creados por la humanidad (y que se utilizan en operaciones de oftalmología, entre otras aplicaciones). Sin embargo hay que remontarse bastante más para encontrar a la segunda galardonada con el Nobel de Física: en 1963 lo recibía Maria Goeppert-Mayer por proponer el modelo de capas nuclear. Y, antes que ellas dos, el capítulo donde una física era reconocida con este premio solo se había producido una vez más: allá por 1903, cuando Marie Curie fue premiada por sus hallazgos sobre la radiación.

En números totales, Ghez es la mujer número 53 en conseguir un Nobel y la 18 en ser premiada en la categoría de ciencias.

La carrera de Andrea Ghez

Andrea Mia Ghez nació en Nueva York, el 16 de junio de 1965. Se licenció en Físicas en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en 1987 e hizo su doctorado en el Instituto de Tecnología de California (Caltech) en 1992. Durante casi treinta años, Ghez ha liderado un equipo de astrónomos que han cartografiado con precisión en centro de nuestra Vía Láctea, con equipos cada vez más refinados, intentando escudriñar esa «maraña» de polvo estelar que fue indescifrable durante mucho tiempo. De forma paralela, su compañero Reinhard Genzel -del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre en Garching (Alemania) y la Universidad de California, Berkeley (EE.UU)- hacía lo mismo. Y ambos equipos llegaban a la misma conclusión: existe un objeto invisible y extremadamente pesado en el centro de la Vía Láctea que hace girar a las estrellas de forma vertiginosa. La mejor evidencia que tenemos de que un agujero negro supermasivo domina nuestro centro estelar.

«¿Qué es lo que sentiste la primera vez que viste aquello?», le preguntaba un periodista nada más empezar la rueda de prensa tras conocer los nombres de los galardones del Nobel en Física 2020. «Duda», respondía Ghez por teléfono mientras se podía adivinar una sonrisa al otro lado del cable. «No sabemos qué hay dentro de un agujero negro y eso es lo que los hace tan fascinantes», continuaba la física, que aunque sigue muy activa en el campo de la investigación (a principios de este año su equipo hallaba unos nuevos extraños objetos desconocidos en la misma zona), dice sentirse más cómoda en su faceta de docente en la Universidad de California (UCLA).

«Es muy importante convencer a la generación más joven de que su capacidad de cuestionar y pensar es crucial para el futuro del mundo». Es decir, que «duden» siempre, incluso aunque estén ante un hallazgo tan importante que en el futuro pueda suponer un Premio Nobel.

En enero de 1965, diez años después de la muerte de Einstein, Penrose, de la Universidad de Oxford, demostró con ingeniosos métodos matemáticos que la teoría general de la relatividad conduce a la formación de agujeros negros, unos monstruos super masivos que capturan todo lo que hay a su alrededor, incluida la luz. Fueron sugeridos por primera vez en 1916 por el alemán Karl Schwarzschild y ni el mismo Einstein creía que algo así podía existir.

Pero Penrose, que se lleva la mitad de los diez millones de coronas suecas del premio (casi un millón de euros), los describió en detalle. En su corazón, afirmó, esconden una singularidad en la que cesan todas las leyes conocidas de la naturaleza. Su innovador artículo todavía se considera la contribución más importante a la famosa teoría desde Einstein.

El «monstruo» en la Vía Láctea

Genzel, del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre en Garching (Alemania) y la Universidad de California, Berkeley (EE.UU) y Ghez, de la Universidad de California en Los Angeles (EE.UU.) lideran, cada uno de ellos, un grupo de astrónomos que, desde principios de la década de 1990, se ha centrado en una región llamada Sagitario A* en el centro de nuestra galaxia. Han cartografiado con una precisión cada vez mayor las órbitas de las estrellas más brillantes más cercanas al corazón galáctico y las mediciones de estos dos grupos concuerdan. Ambos encontraron un objeto invisible extremadamente pesado -cuatro millones de masas solares- que tira del revoltijo de estrellas, haciéndolas correr a velocidades vertiginosas. Es «la evidencia más convincente», según el Instituto Karolinska de Estocolmo, de la presencia de un agujero negro supermasivo, lo que les hace merecedores de la otra mitad del premio.

Un ejemplo de todo ello es una estrella llamada S2 o S-O2. Completa una órbita del centro de la galaxia en menos de 16 años. Este es un tiempo extremadamente corto, por lo que los astrónomos pudieron trazar un mapa de toda su órbita. Podemos compararla con el Sol, que tarda más de 200 millones de años en completar una vuelta alrededor del centro de la Vía Láctea. Los dinosaurios caminaban por la Tierra cuando comenzamos nuestra vuelta actual.

Además, usando los telescopios más grandes del mundo, Genzel y Ghez desarrollaron métodos para ver a través de las enormes nubes de gas y polvo interestelar hasta el centro galáctico. Han perfeccionado nuevas técnicas para compensar las distorsiones causadas por la atmósfera de la Tierra, construyendo instrumentos únicos. Con suerte, quizás es posible que pronto veamos directamente a Sagitario A*. Sería el segundo en la lista, después de que hace poco más de un año la red de astronomía Event Horizon Telescope lograra obtener imágenes de los alrededores más cercanos de un agujero negro supermasivo situado en la galaxia conocida como Messier 87 (M87), a 55 millones de años luz de nosotros.

Preguntas sin resolver

«Los descubrimientos de los galardonados de este año han abierto nuevos caminos en el estudio de objetos compactos y supermasivos. Pero estos objetos exóticos todavía plantean muchas preguntas que piden respuestas y motivan la investigación futura. No solo preguntas sobre su estructura interna, sino también sobre cómo probar nuestra teoría de la gravedad en las condiciones extremas en las inmediaciones de un agujero negro», ha dicho David Haviland, presidente del Comité Nobel de Física.

En efecto, todavía queda mucho por saber sobre los agujeros negros, como por qué la teoría general de la relatividad no funciona en la singularidad. Esto requerirá unir los dos pilares de la física, la teoría de la relatividad y la mecánica cuántica. Andrea Ghez anima a las estudiantes a perseguirlo. «Espero inspirar a otras mujeres jóvenes en este campo. Si te apasiona la ciencia hay mucho que se puede hacer», ha dicho tras la ceremonia en Estocolmo. «Es muy importante convencer a la generación más joven de que su capacidad de cuestionar y pensar es crucial para el futuro del mundo». Quizás quien siga sus pasos pueda resolver los misterios aún en la oscuridad y merecer otro Nobel de Física.

El pasado año, el Nobel de Física fue para tres famosos astrofísicos. El canadiense James Peebles recibió la mitad del premio por contarnos la evolución del universo desde el Big Bang hasta el presente, arrojando luz sobre la misteriosa composición del cosmos. La otra mitad fue para los suizos Michel Mayor y Didier Queloz, los primeros en encontrar un planeta extrasolar orbitando una estrella, en octubre de 1995.

El de Física es el segundo Nobel de este año. El primero, el de Medicina, anunciado este lunes, ha recaído en dos científicos estadounidenses, Harvey J. Alter y Charles M. Rice, y uno británico, Michael Houghton, por el descubrimiento del virus de la hepatitis C. Este hallazgo facilitó el desarrollo de «nuevos medicamentos que han salvado millones de vidas», en palabras del jurado. Hoy, también cerca del mediodía, se anunciará al ganador o ganadores en la categoría de Química.

Tampoco los Nobel están al margen de la pandemia de coronavirus. Aunque la secuencia de los anuncios es la habitual, este es un año muy distinto por la restricción de aforos y de celebraciones. Los anuncios se están realizando con una presencia mínima de periodistas acreditados en la sala y se han suprimido las habituales ceremonias con centenares de invitados, conciertos y banquetes para el día de la entrega de los galardones, el 10 de diciembre, aniversario de la muerte del fundador, Alfred Nobel.