Biosolitones por el Prof. Dr. D. Alberto Requena Rodríguez, académico numerario

Aunque mucho de lo conocido hoy parece haber sido descubierto hace tiempo, algunos hechos fundamentales son de reciente factura. No obstante, buena parte de las aplicaciones cientifico-tecnológicas de hoy están basadas en descubrimientos de ayer. En 1834 John Scout-Russell, ingeniero escocés, identificó las que denominó “great waves of translation”, que caracterizó como unas ondas únicas que se desplazan a velocidad constante y que no alteran aparentemente su forma. Tras él muchos otros: Airy y Stokes, el propio Lord Rayleigh, hasta Korteweg y de Vries, físicos holandeses, que en 1895 propusieron una ecuación diferencial no lineal en derivadas parciales (KdV) que describía la esencia del fenómeno y cuya solución perfilaba lo que se ha dado en denominar solitón. Hasta entonces se conocían las ondas lineales, cuya velocidad de propagación es constante (luz o sonido) y obedecen al principio de superposición y las no lineales cuya longitud de onda, amplitud y velocidad varían con el desplazamiento (olas del mar). En los solitones la amplitud, la altura de la cresta, influye en la velocidad de propagación, además de la longitud de onda. Los ordenadores han permitido acometer su estudio, abordando la interpretación de Russell, que veía a la onda solitaria como una entidad separada que evidenciaba propiedades de partícula. Como en tantos otros campos el cálculo ha permitido avanzar notablemente las ideas. Son muchas las informaciones que cabalgan sobre ondas. Pero un solitón es una onda solitaria emitida en forma de pulso. Son muy conocidos los solitones ópticos, cuya aplicación en las fibras ópticas ha revolucionado la transmisión de datos. Pero además de las múltiples aplicaciones tecnológicas, hay muchas otras ramas donde intervienen solitones, como las ondas neuronales o las ondas musculares. En el fondo, un solitón consiste en una combinación apropiada de tendencias, como si se tratara de una cancelación de efectos contrarios, propiciando un equilibrio. Se han observado solitones brillantes en los condensados de Bose-Einstein que se alcanzan cuando los átomos están en condición de ultrafríos y ocupan el estado fundamental, un estado de coherencia cuántica macroscópica, pero que presenta propiedades ondulatorias. La teoría unificada del cáncer hace también uso de los solitones para justificar la ruptura de las hebras del ADN, provocada en la unión con un agente cancerígeno y la iniciación del crecimiento celular descontrolado. Viejos hechos, nuevas ideas.