Vivir por los números y la biología

Física egresada de la Universidad Distrital, ganó la Medalla Maxwell del Institute of Physics de Londres. La primera latinoamericana en lograrlo.

Mujer. Colombiana. 40 años. Quiso ser bailarina. Luego cambió de opinión: quiso ser profesora de matemáticas. Estudiante destacada. Pero el día que perdió física en el colegio, resolvió sentarse sola a entenderla en los libros que tenía a su alcance. “Y cuando la entendí, comprendí que me estaba mostrando un mundo como nunca lo había visto antes”, dice la física teórica Alexandra Olaya-Castro desde Londres, donde hoy es una de las investigadoras consentidas de la University College London (UCL), porque resultó siendo una de las físicas jóvenes más reconocidas mundialmente por sus aportes a la física teórica. Justamente con ese criterio, el Instituto de Física de Londres le impuso este año la medalla de bronce Maxwell, galardón que ha sido entregado durante 51 años consecutivos pero solamente cinco mujeres lo han recibido. Y solamente un latinoamericano: la misma Alexandra.

La mayor de cinco hermanos, durante sus primeros tres años acompañó a su madre al trabajo, hasta que la recibieron en la escuela del barrio Las Aguas. Pero ella ya sabía leer, lo que le dio ventaja desde entonces, así como la fortuna de tener buenas maestras en primaria. Cuando cumplió seis años, empezaron a llegar sus hermanos y la vida le cambió. Pasó de ser hija única a asumir tareas en ausencia de sus padres, quienes seguían trabajando para ver por la familia. “La vida que ellos tuvieron fue distinta a la que yo tuve”, dice, “yo tenía que dejar hecho el almuerzo antes de irme a estudiar. Desde pequeña tuve que afrontar muchas responsabilidades”.

Eso parece haberla formado todavía más. Tiene una personalidad decidida, es crítica, analítica y rebelde, osada y aventurera. Siempre dispuesta a conquistar el mundo, más aún desde que llegó a Tenerife, España, en un intercambio universitario, experiencia que le dejó muchas primeras veces, como montar en avión, conocer el mar, compartir con otras culturas y en ambientes que nunca había soñado; y comprender que a partir de allí, “el mundo ya no tenía fronteras para mí; si yo estaba ahí, ya podría ir a cualquier lado”, dice.

Ese intercambio le cambió la vida, aunque cuando entró a estudiar licenciatura en física en la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, sin haber cumplido aún 15 años, ese fue otro momento decisivo en su vida, más si se tiene en cuenta que en “mi colegio no había estadísticas de bachilleres que hubieran ido a la universidad”, según recuerda.

Dedicación, clave para llegar donde está

Para Alexandra no hay obstáculos que no haya podido superar, así le hayan costado sudor y lágrimas, como el préstamo que pidió en el Icetex de un millón de pesos para pagar el pasaje a España –lo único que no cubría el intercambio– y que solo logró cancelar años más tarde, cuando ya había pagado más de once millones, según cuenta.

Su maestría en la Universidad de los Andes la costeó con el dinero que podía ahorrar de su sueldo en el Icfes y luego como profesora de cátedra. Desde entonces y solo en el exterior, pasó por el Institute of Microestructural Sciences, en Canadá, donde hizo una pasantía, antes de llegar becada a la Universidad de Oxford, donde hizo su doctorado y desde 2011 está en UCL, donde lidera la investigación de física cuántica en procesos moleculares, financiada por el Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) de Inglaterra y por la Comunidad Europea.

¿Cómo aplica la física a la biología?

Para ella es sencillo. Se ha concentrado en el proceso de fotosíntesis que sucede en plantas, algas y algunas bacterias. Cuando estos organismos capturan la luz solar, el agua y el dióxido de carbono los convierten en glucosa y en el oxígeno que respiramos, explica. “Este proceso, que es la base esencial de la vida en la Tierra, comienza en unas biomoléculas que se encuentran en las membranas celulares de las hojas de las plantas, dentro de los cloroplastos. Allí encontramos varias clorofilas agrupadas en biomoléculas del tamaño de 5 a 10 nanómetros. Estas biomoléculas funcionan como ‘antenas’ que absorben luz”, explica. Cuando esto sucede, un electrón de estas clorofilas pasa a un nivel de energía mayor y allí empieza un proceso interno que produce un tipo de energía –la electrostática– que se transfiere de una biomolécula a otra, hasta que llega a otro centro molecular donde se convierte en energía química. “Todo este proceso dura aproximadamente un pico segundo, o sea una escala de tiempo superrápida, y como esto sucede en esta escala de tiempo y de longitud tan pequeña, es difícil usar la física clásica para explicar lo que está pasando. No nos queda más opción que utilizar las reglas de la física cuántica”, dice.

Lo insólito es que usualmente el comportamiento cuántico de los átomos se estudia en condiciones de laboratorio con temperaturas muy bajas (¡-230 Celsius!) y por eso el hecho de estudiarlo en condiciones como en la naturaleza, donde las temperaturas son de hasta 30 Celsius, resulta sorprendente.

Los experimentos los hacen grupos de físicos en varios laboratorios del mundo. En ellos observan una señal que oscila y que correlaciona dos estados electrónicos, con distintas energías. El reto del grupo teórico que lidera Alexandra es explicar cuál es el origen de estas oscilaciones que duran más de lo esperado: ¿se trata de un fenómeno cuántico –coherencia cuántica o superposición entre estados electrónicos– o se puede explicar como una señal proveniente de un oscilador clásico, como un péndulo? “Una de mis contribuciones ha sido mostrar que la hipótesis de lo que sucede allí no tiene análogo clásico y únicamente se puede describir con herramientas de la física cuántica, para lo cual utilicé conceptos tradicionalmente estudiados en óptica cuántica”.

Alexandra, ahora madre y esposa en Londres

Casada con un productor de diseño de películas de cine inglés, tiene dos hijos y siempre está acompañada en la capital británica por un familiar colombiano. Ellos son su mejor soporte para poder dedicarse a la investigación científica y salir los domingos a visitar museos, recorrer la ciudad y disfrutar sus parques. La hace muy feliz su familia y la enoja la gente que no tiene compromiso con lo que hace. Ella es Alexandra Olaya-Castro.

*Periodista especializada en temas científicos.