"Se me ocurrió analizar con el sincrotrón la tinta del manuscrito de Arquímedes"

E l físico Uwe Bergmann (Karlsruhe, Alemania, 1963) dedicó muchos años de su carrera a observar la fotosíntesis en hojas de espinacas utilizando los haces de rayos X producidos por el sincrotrón del Stanford Linear Accelerator Center (Menlo Park, Estados Unidos). Pero a finales de 2003 a Bergmann se le ocurrió que esa misma técnica le podría ser útil para descifrar un texto que llevaba de cabeza a los estudiosos de la antigüedad. El documento en cuestión era el Palimpsesto de Arquímedes, un manuscrito del siglo X que contenía una copia de los tratados del genial matemático griego, pero que dos siglos más tarde fue reciclado en un libro de oraciones: las páginas fueron lavadas, dobladas en dos y reescritas sobre el texto original. Recientemente se ha relatado la historia de la investigación de esta obra en El Código de Arquímedes. Bergmann, que utilizó una técnica llamada fluorescencia de rayos X para obtener una imagen legible del escrito oculto, explica que las aplicaciones del sincro-trón van desde el estudio de los fósiles hasta el diseño de nuevos medicamentos.

"Este acelerador es un instrumento muy versátil; yo lo he utilizado para estudiar documentos, fósiles, espinacas y la estructura del agua"

"Creo que el mayor desafío científico durante los próximos 50 años será resolver el problema del calentamiento global"

"Ahora estoy trabajando en una página de un Corán de los tiempos de Mahoma que fue reescrito con otro texto también del Corán"

Pregunta. Tengo entendido que la idea de utilizar la radiación del sincrotrón para descifrar el Palimpsesto de Arquímedes se le ocurrió de una manera bastante curiosa.

Respuesta. Efectivamente. Estaba en casa de mis padres y mi madre -ya sabe cómo son las madres- me dio una revista para que la leyera. Vi un artículo sobre el Palimpsesto de Arquímedes; estaba leyéndolo y pensando que era una historia interesante cuando de repente leí que la tinta utilizada en el documento contenía hierro. Entonces fue cuando me vino la inspiración.

P. ¿Cómo?

R. Justamente acababa de volver de una conferencia sobre fotosíntesis, donde se estudiaba el contenido de metales en las plantas. Y me dije: "Las plantas contienen cantidades ínfimas de metal, y aun así podemos estudiarlas en detalle con el sincrotrón". Así que pensé que podría aplicar la misma técnica para analizar la tinta con hierro del manuscrito.

P. ¿Cómo utilizó el sincrotrón?

R. El sincrotrón crea un tipo de rayos X muy especial. Son muy intensos y muy finos, similares a un láser. En este caso, utilizando un haz del tamaño de un cabello para escanear el documento, se excita a los electrones [de los átomos de hierro] más cercanos al núcleo, hasta que saltan de su órbita. Inmediatamente, otro electrón pasa a ocupar el espacio libre, y este reordenamiento de electrones produce una radiación que es específica y conocida para cada elemento de la tabla periódica. Si lo que queremos estudiar es únicamente la radiación de los rastros de hierro en el documento, entonces le indicamos a la máquina que sólo registre los picos de energía producidos cuando detecta ese metal. Así, cada vez que los rayos X pasan sobre una partícula de hierro, ésta emite un pequeño destello de energía que el detector registra y traduce en una imagen.

P. ¿Se daña el libro?

R. En principio, los rayos X producen algún daño, pero el tiempo de exposición que utilizamos es mucho más corto, unas 10 veces, que la exposición que puede dañar. Lo que hacemos es mover constantemente la muestra bajo el haz de rayos X, adelante y atrás. Como al final de cada línea analizada siempre hay que detenerse, utilizamos una especie de interruptor que bloquea los rayos X en ese punto para no dañar la página del libro. En cada punto de lectura el tiempo de exposición es de 3 a 10 milisegundos.

P. ¿Y qué descubrieron en el Palimpsesto?

R. Por ejemplo, el nombre del monje [que transcribió las oraciones, en griego]: Johanes Myronas, y la fecha en que lo terminó: 12 de abril de 1229. Por cierto, también hemos analizado la única página conservada del trabajo Sobre los cuerpos flotantes, que nunca se había leído en los tiempos modernos hasta que nosotros usamos los rayos X en enero del año pasado. Se conocía la obra sólo por su traducción al latín y el interés de este trabajo es comparar la copia griega, en su lengua original, con la latina, y buscar diferencias conceptuales.

P. ¿Ha usado la técnica para descifrar algún otro manuscrito?

R. Sí, ahora estoy trabajando en una página de un antiguo Corán, de los tiempos de Mahoma, que fue reescrito con otro texto del Corán. Esto es bastante inusual, ya que en general no existen muchas versiones del Corán, y no tenemos ni idea de por qué lo reescribieron en este caso. Tal vez encontraremos algo interesante, pero aún no podemos saberlo.

P. Recientemente ha colaborado con un grupo que usa el sincrotrón para estudiar fósiles.

R. La técnica es idéntica, pero en vez de un manuscrito, analizamos un fósil, en este caso de un pájaro de hace 120 millones de años. Se trata de ver los elementos químicos del organismo para reconstruir la imagen del animal.

P. En Barcelona se está construyendo un sincrotrón. ¿Le parece interesante?

R. ¡Es una buenísima inversión! Se trata de un instrumento de investigación increíblemente versátil, que se puede utilizar para una enorme variedad de campos científicos. Yo, que he utilizado el sincrotrón para estudiar documentos, fósiles, espinacas y la estructura del agua, soy sólo uno de los miles de investigadores que acuden a mi centro cada año para usar el instrumento. Trabajar aquí es increíblemente estimulante: observas los experimentos que se hacen en una de las estaciones del sincrotrón, entonces visitas la de al lado... y están haciendo algo completamente diferente con la misma herramienta.

P. ¿Cuáles cree que serán los principales campos de investigación con estas instalaciones en los próximos años?

R. Creo que el mayor desafío en general durante los próximos 50 años será resolver el problema del calentamiento global. Vamos a tener que idear nuevas formas de producir energía y en muchos casos esto se reducirá a entender cómo funciona uno de los principales mecanismos con los que la naturaleza produce su energía: la fotosíntesis. Si logramos comprender la fotosíntesis, podremos fabricar catalizadores eficientes. Y los rayos X del sincrotrón son ideales para estudiarlo.

P. ¿Alguna otra aplicación?

R. Las empresas farmacéuticas usan la radiación sincrotrón para estudiar moléculas desconocidas que se podrían usar para sintetizar nuevos fármacos.

P. ¿Cómo lo hacen?

R. Por cristalografía, y con la información que se obtiene con el sincrotrón, se puede saber cómo funcionan las moléculas. Esto es muy importante, porque en lo que respecta al conocimiento de cómo funcionan los medicamentos a nivel molecular, la industria farmacéutica está en pañales. Habría que entender qué es lo que hace un fármaco cuando se distribuye en el organismo, cuando penetra las células. Y la cristalografía es una herramienta muy potente para obtener ese conocimiento, ya que permite ver cosas que el microscopio jamás podrá observar.