Las leyes de la herencia me traicionan. Estoy en un taco de proporciones, y la reacción de mis hijos Álex (9) y Martina (4) es demasiado similar a la mía. Están aburridos. Se quejan. En el espejo retrovisor veo mi propia angustia en sus rostros. Me salva un viejo CD que está en el suelo. Lo recojo y se lo entrego a mi hija: "¿Qué ves aquí Martina?". Lleno de orgullo escucho su respuesta: "¡Muchos colores, papá!".

Recuerdo cuando, siendo un niño, veía asombrado un programa de Mundo 84 donde Hernán Olguín mostraba lo que sería la tecnología del futuro: el compact disc. El pequeño disco plateado me impresionaba por el extraño arco iris de saturados colores que emitía. En algunos años, decía Olguín, la música se comercializaría en ese formato con fidelidad absoluta. Veintiséis años más tarde, el CD ya no se manipula con tanto respeto y yace, sucio, rayado y olvidado, en el suelo de mi automóvil.

El CD, como gran parte de las tecnologías, pasa de moda. No así la belleza de la naturaleza y la curiosidad que provoca. Álex no demora en demostrarlo: "Papá, ¿por qué vemos colores aquí?". No sé qué responderle. La pregunta es sencilla. La respuesta no. Pero está ligada a una de las más sorprendentes historias de la ciencia: el descubrimiento de la estructura del ADN, la molécula de la vida. Es que tanto el CD como con el ADN tienen la capacidad de transportar una enorme cantidad de información en formato digital y de replicarse con fidelidad exacta sin mucha dificultad. Ambos, además, nos revelan el contenido de sus diminutos universos cuando observamos las intrincadas maneras en que la luz se refleja en ellos.

El color del CD

El atractivo despliegue de color que nos ofrece el CD es una indicación de la estructura microscópica que alberga. Observando la forma en que la luz se refleja, es posible reconstruir la forma y el tamaño del surco que tiene impreso. Podemos utilizar este fenómeno no sólo para descubrir los secretos de un CD, sino también para revelar la geografía microscópica de cristales y moléculas. El descubrimiento de la estructura del ADN es el ejemplo más importante del uso de estas técnicas.

Al igual que en los viejos discos de vinilo, en los CD la información está impresa en una larga espiral que se extiende por más de 5 km. La distancia entre surcos es de apenas 1,6 milésimas de milímetro. Dos bacterias de tamaño medio cabrían apretaditas en este espacio, imposible de observar a simple vista, pero que esconde el secreto del inusual comportamiento de la luz que incide sobre el CD.

Lo que ocurre es que la luz puede describirse como una onda, un suave oleaje del campo electromagnético. La distancia entre cresta y cresta de estas olas -la longitud de onda- es distinta para cada uno de los colores. Cuando la luz interactúa con obstáculos de tamaño similar a su longitud de onda, su comportamiento resulta distinto al que normalmente observamos. En el caso del CD, la luz rebota en una red de surcos distanciados a poco más del doble de su longitud de onda, lo que hace que los rayos, en lugar de reflejarse especularmente, lo hagan en los múltiples haces multicolores que mis hijos ahora disfrutan. El fenómeno se llama difracción, y la forma precisa en que la luz emerge es la huella dactilar del mundo microscópico que la produjo. Un profesional podrá así reconstruirlo, provisto de tres siglos de teoría y un buen computador.

Del CD a la estructura atómica de un cristal

Fueron un padre y un hijo, los británicos William Henry y William Lawrence Bragg, quienes en la primera década del siglo XX desarrollaron la técnica de hacer incidir luz sobre cristales para determinar su estructura, observando los ángulos en que los rayos eran reflejados.

En los CD la información está impresa en una larga espiral que se extiende por más de 5 km. La distancia entre surcos es de apenas 1,6 milésimas de milímetro. Pero ahí se esconde el secreto del inusual comportamiento de la luz que incide sobre el CD.

Sin embargo, la luz visible no sirve para esto: tiene una longitud de onda unas 10.000 veces más grande que las distancias típicas entre átomos en cristales o dentro de moléculas. De ahí que sea necesario utilizar otro tipo de luz para develar estas estructuras. Una con una longitud de onda similar a las distancias atómicas y moleculares. Esta luz, invisible a nuestros ojos, es la que se conoce como rayos X. Éstos son difractados en un cristal en múltiples haces, de igual modo como la luz visible se refleja en el CD. Captándolos en placas fotográficas, podemos deducir la configuración de los átomos dentro del cristal, o de la molécula que estamos analizando.

Los Bragg ganaron juntos el Nobel de Física en 1915 por esta hazaña. Grande fue la herencia de Bragg padre. William Lawrence tenía apenas 25 años cuando recibió el premio. Sigue siendo el más joven de los galardonados.

La estructura del ADN

El 25 de abril de 1953, el mismo W. L. Bragg era director del famoso Cavendish Laboratory en Cambridge, Inglaterra. Ese día aparecía en la revista Nature la publicación en que dos excepcionales jóvenes de su laboratorio, James Watson y Francis Crick, mostraban la estructura del ácido desoxirribonucleico o ADN. La famosa doble hélice que ya es un ícono popular. Cada una de nuestras células (más de un millón de millones) alberga una copia idéntica del ADN que contiene la información genética que nos caracteriza como especie y como individuos. Watson y Crick recibirían el Nobel de Medicina en 1962, junto a Maurice Wilkins. Claro que lo justo hubiese sido que alguien más hubiese compartido ese estrado: Rosalind Franklin, una de las mujeres más injustamente tratadas por la historia de la ciencia, había muerto cuatro años antes. La biofísica inglesa había dedicado parte de su vida a irradiar ADN con rayos X para determinar su forma, utilizando las teorías de los Bragg. Los rayos X que reflejaban estas pequeñas moléculas quedaban inmortalizados en sus placas fotográficas, que eran las más claras y precisas de su época. Había una particularmente reveladora, que etiquetó con el número 51. Se dice que Watson y Crick accedieron a ésta sin la autorización de Rosalind. Y se dice, además, que en esa foto encontraron inspiración esencial para desarrollar lo que se transformó en uno de los más grandes descubrimientos de la ciencia.