Somos polvo de estrellas: ¿de qué está hecho el cuerpo humano?
Somos polvo de estrellas: ¿de qué está hecho el cuerpo humano?
En mi nuevo libro "¿Qué piensas que eres?" analizo un rango amplio de lo que influye en qué tipo de persona eres.
Analizo el proceso evolutivo que nos formó como humanos y también tu subconsciente, personalidad y genética.
Pero un aspecto fundamental son los átomos que conforman tu cuerpo.
Básicamente, estás hecho de solo cuatro tipos de partículas que han estado presentes la mayor parte del tiempo de la historia del universo.
Puede que sea un poco reduccionista. Quizás argumentes que eres mucho más que una colección de partículas.
Sin embargo, no sería muy inteligente negar que existen y que son la materia de la que estás hecho.
Construyendo bloques de todo
Las partículas que llevas dentro puede que no te suenen si solo has estudiado ciencia hasta la secundaria.
La más familiar es el electrón. Al igual que las otras tres, es una partícula "elemental" que no está hecha de nada más.
El flujo de electrones crea corrientes eléctricas. La cantidad y distribución de electrones alrededor del exterior del átomo determinan cómo se comportan químicamente.
Los electrones son pequeños. Miles de millones de electrones pesan un kilogramo.
Sabemos de ellos desde finales de 1890. Pero los nombres de las otras partículas que te componen, quarks y gluones, no entraron en el vocabulario hasta 1960.
Quizás te preguntes qué hay de los neutrones y protones. Son partículas familiares que forman el núcleo central del átomo, pero también tienen subcomponentes.
Cada protón está hecho de dos quarks positivos y dos negativos, sostenidos por un flujo de gluones. Cada neutrón contiene un quark positivo y otro negativo, también vinculado a gluones.
Por una parte, hay que anotar que hay un componente muy importante que se queda fuera del análisis: la nada.
De lejos, el mayor constituyente de ti es la nada, el vacío. No hablo en un sentido nihilista de la oscuridad, sino de una evaluación realista de tu composición.
Acerquemos la vista al átomo más simple en tu cuerpo, el átomo de hidrógeno. Si podemos visualizar lo que ocurre a escala submicroscópica, en algún lugar del centro de este átomo estaría un protón hecho de quarks y gluones.
Alrededor, estaría electrón. Entre medias, grandes cantidades de nada. El átomo de hidrógeno es un 99,9999999999996% de espacio vacío.
Una forma de verlo es imaginando que el átomo tiene el tamaño de la Tierra. El núcleo serían unos 200 metros de diámetro y el resto sería todo espacio vacío.
Tus componentes químicos
Por el momento hemos analizado el punto de vista físico. Para muchos, la forma más común de analizar tu cuerpo es a través de los elementos químicos.
Esto aumenta el número de componentes básicos a más de cuatro partículas, pero teniendo en cuenta que la cifra de átomos en un cuerpo de 70 kilogramos son 7.000 cuatrillones (se escribe un 7 seguido de 27 ceros), sigue siendo bastante simple que podemos contar el 99,95% de tu peso corporal con solo siete elementos.
Quizás hayas escuchado que la mayor parte de nuestro cuerpo es agua. Puede parecer poco probable dado lo sólido que se siente nuestro cuerpo, pero la mayor parte de ti está hecha de células llenas de agua.
Hay suficiente estructura para que sea poco probable que te deslices por el desagüe, pero tienes mucha agua. Alrededor del 60 por ciento de tu cuerpo es agua, incluso los huesos son aproximadamente un 30% agua.
Sabiendo que el agua está formada por hidrógeno y oxígeno (H2O), parece claro apuntar que los elementos más presentes en el cuerpo son el hidrógeno y el oxígeno.
Pero también hay mucho del más versátil de los átomos, el carbono. Toda la vida que conocemos incorpora agua y se basa en estructuras de carbono.
Como los átomos de carbonos pesan 12 veces más que los de hidrógeno, el carbono se sitúa como segundo elemento por peso detrás del oxígeno.
La cosa quedaría así: tenemos 65% de oxígeno, 18% de carbono y 10,2% de hidrógeno.
Si añadimos una pequeña cantidad de nitrógeno (3,1%), una pizca de calcio para esos huesos (1,6%), 1,2% de fósforo, 0,25% de potasio y sulfuro y porcentajes más ínfimos de sodio, magnesio y cloro, ya llegamos al 99,95%.
¿Cuánto vale tu cuerpo?
Una forma de evaluar lo que llevas dentro es mirando el valor de tus elementos en el mercado libre. No es un cálculo simple, pero una aproximación sería US$160.
Esos estimados varían enormemente. Para comprender por qué, hay que considerar el oxígeno y el hidrógeno.
La estimación anterior utilizó un costo por kilogramo de US$0,20 para ambos elementos.
Pero el agua cuesta menos que esto: mi última factura de agua tiene un cargo de US$0,17 por kilogramo y no es que sea muy barata.
En total, según esta estimación, el hidrógeno y el oxígeno en tu cuerpo valen alrededor de US$11,40, pero esto se queda muy por debajo de tus 160 gramos de potasio, que cuesta alrededor de US$104, dominando el valor químico de su cuerpo.
Una vez más, si intentamos comprar una cantidad equivalente de potasio, obtendremos precios variados.
Para potasio de calidad de laboratorio, por ejemplo, tendría que pagar unos US$500. Una banana contiene alrededor de 0,4 gramos de potasio. Así que 400 bananas nos darían 160 gramos, lo cual varía mucho de precio. Al menos en Inglaterra costaría cerca de US$68.
Parece claro que nunca encontraremos el valor exacto. Otros estiman que el valor químico del cuerpo puede variar desde US$1 hasta US$2.000.
A gran escala, el hidrógeno dominaría, porque ha sido tasado en US$100 por kilo, basándonos en el combustible de autos,
La historia de la vida del átomo
Cada átomo en ti vino de otra parte. Los átomos de tu cuerpo se reemplazan constantemente en diferentes ritmos. Algunos permanecen horas, otros años. Pero al cabo de 10 años la mayoría ya han sido sustituidos.
Y solo hay dos formas en que entran a tu cuerpo: a través del aire que respiras y de la comida y bebidas que consumes.
Los átomos que llegaron a tu cuerpo vienen del aire, las plantas, los animales y los minerales.
Si pudiéramos seguir la trayectoria de un átomo a través de la historia, este habría estado incorporado muchas veces en otros animales y plantas. Hay tantos átomos en tu cuerpo que este seguramente tiene algunos de los que estuvieron en el cuerpo de la celebridad histórica que elijas.
Ten en cuenta que tienes 100.000 veces más átomos que el número total de humanos que ha existido jamás. De hecho, tus átomos han estado en todo tipo de vida, desde árboles al césped, perros e insectos.
Los mismos átomos han estado en los dinosaurios y muchísimos en bacterias. Con la excepción de algunos átomos producidos por la desintegración radioactiva, cada átomo de tu cuerpo existía cuando la Tierra se formó hace 4.500 millones de año.
Pero, si tus átomos ya existían cuando se formó la Tierra, ¿de dónde vienes?
El Sistema Solar se formó a partir de gas y polvo espaciales que, a su vez, solo podrían haber tenido dos fuentes. El primero de ellos es, efectivamente, el Big Bang de hace unos 13.800 millones de años, responsable de la producción de hidrógeno.
El resto de los átomos se produjeron en estrellas, que luego explotaron en vastas convulsiones cósmicas conocidas como supernovas.
