El “Enigma de la Mancha de Café”

 Siempre me ha parecido fascinante aprender sobre cómo se hacen los “descubrimientos” científicos. Los científicos tienen el poder de observar lo ordinario y ver lo extraordinario. Uno de mis casos favoritos proviene de un episodio que vi hace unos años en Discovery Channel en el que un profesor de física de la Universidad de Chicago, Sidney Nagel,  accidentalmente derramó una gota sobre el mesón de la cocina una mañana mientras se servía una taza de café . Mientras se secaba la mancha, Nagel empezó a preguntarse por qué siempre había un anillo oscuro en el borde externo (¿todos hemos visto uno, no?)

Ese mismo día, Nagel discutió su observación con un grupo de colegas y encontró que nadie realmente sabía por qué se formaba ese anillo. Así fue como “el enigma de la mancha de café” emocionó a profesores senior y junior de las facultades de matemáticas, química, física e informática, quienes empezaron a realizar simples experimentos para entender este fenómeno. ¡Imagínate un grupo de profesores serios pasando horas debatiendo y haciéndose preguntas sobre una simple mancha de café! ¿Influye el tipo de superficie en la que se derramó el café? – No, no influye, ¿existen otros líquidos que al secar dejan el mismo patrón? – Sí, por ejemplo, el vino.

A uno de ellos se le ocurrió cubrir los bordes de la mancha mientras el líquido se secaba y resultó en que el anillo se formó solo en la parte descubierta. De este modo, este y otros experimentos y mediciones, finalmente, llevaron a los científicos a concluir que, mientras se evapora el café, las partículas en el líquido podrían fluir hacia el borde de una manera sistemática y con velocidad, en lugar de moverse al azar.

Este principio, descubierto a partir de una simple observación de cocina, ha dado lugar a muchas aplicaciones en los campos de la electrónica y construcción de circuitos, almacenamiento de información digital, pinturas, entre muchos otros. ¡Algunos, incluso, han sido fundamentales para la tecnología, la cual me permite subir este blog a la Internet para que ustedes puedan leerlo!

Lo que encuentro fascinante de este caso es poder observar de cerca cómo funciona una mente científica y cuánto se diferencia de lo que el resto de nosotros normalmente hacemos. Yo, por ejemplo, habría tomado una esponja para limpiar la mancha sin pensarlo dos veces.  Así que, ¿por qué este tema? Bueno, muchos de los avances en la medicina, la industria o la tecnología que ahora disfrutamos y damos por hecho, han sido posibles gracias a mentes como la de Nagel. Más aún, la propia supervivencia de la humanidad podría depender de encontrar soluciones a los problemas que hoy nos aquejan (piensen en el cambio climático, las epidemias, las enfermedades crónicas, etc.). Claramente, necesitamos muchas más mentes científicas haciendo preguntas e investigando a fondo estos problemas para encontrar soluciones.

¿Cómo pueden contribuir las escuelas? Aunque las escuelas no están en capacidad de formar científicos capacitados en cualquier área (esto requiere de muchos más de educación especializada), sí pueden y deben promover en los estudiantes el desarrollo de una mentalidad científica. Afortunadamente, muchos países de la región de América Latina y el Caribe han dado y siguen dando pasos hacia esa dirección. Perú, por ejemplo, con el apoyo del Banco Interamericano de Desarrollo, ha estado experimentando con programas de ciencias que promueven la investigación en los grados escolares iniciales con algunos resultados alentadores. Por su parte, Jamaica ha mejorado su programa de ciencias y está promoviendo la enseñanza de STEM en sus escuelas.

¿Qué podemos aprender sobre el pensamiento científico del “enigma de la mancha de café” que pueda mejorar la forma en que enseñamos ciencia? Existen al menos 7 pasos que deberíamos seguir: Dr. Ruth Wilson de la Universidad  de Bowling Green State  propone 6 , y les sugiero un séptimo basado en este caso particular:

1. Enfocar la atención: Motivar la curiosidad de los niños a través de preguntas como: ¿qué estás viendo? ¿qué se siente? ¿qué está haciendo? (Por ejemplo, pedirles que observen la mancha de café).

2. Decribir: ¿cuántos? ¿cuánto cuesta? (Por ejemplo, identificar que se forma un anillo oscuro en el borde de la mancha).

3. Comparar: ¿En qué se parecen? ¿En qué son diferentes? (En el caso del enigma del café, ¿ocurre con todos los líquidos? ¿ocurre lo mismo con cualquier superficie?).

4. Predecir: Estimularlos a trazarse hipótesis sencillas: creo que tal cosa va a pasar si hago esta otra (por ejemplo, creo que si cubro los bordes mientras se seca, no se va a formar el borde oscuro).

5. Experimentar: Verificar las predicciones. ¡Actúa y prueba!

6. Motivo: ¿Cómo podemos explicar este fenómeno? (las partículas fluyen hacia el borde de una manera predecible mientras se evapora).

7. Discutir las ideas y colaborar con los compañeros. Muchas mentes juntas piensan mejor que una sola.

Si este caso los inspiró tanto como a mí. Por favor, ¡compártenos tu opinión!