Ciencia para impacientes

viernes, abril 28, 2006

El balón de fútbol

En la vida cotidiana, la regularidad con que se presentan los fenómenos nos resulta muy tranquilizadora. Al despertarnos por la mañana, esperamos que el mundo funcione en sus aspectos fundamentales como el día anterior. El sol sale aproximadamente a la misma hora, la taza que resbala entre nuestros dedos cae al suelo y se hace añicos, el balón de fútbol sigue la misma trayectoria siempre que se lance en las mismas condiciones, independientemente de la dirección en que se golpee. Estos hechos tan banales esconden un hecho mucho menos trivial: el espacio físico tiene un elevado grado de simetría ya que es homogéneo (invariante respecto a las traslaciones) e isótropo (invariante respecto a las rotaciones). En otras palabras, las leyes que gobiernan los fenómenos físicos no dependen del lugar ni de la dirección a la que se refieren.

Estas propiedades tan tranquilizadoras del espacio físico en que nos movemos tienen unas implicaciones en el mundo subatómico. Los electrones alrededor del núcleo se mueven de tal forma que el producto de su momento por la distancia al centro del átomo (el momento angular) sea proporcional a un número natural (0, 1, 2, 3…). En el lenguaje de la mecánica cuántica, se dice que el movimiento electrónico está cuantizado. Lo mismo puede decirse de los protones y neutrones, las partículas que componen el núcleo atómico. De esta manera, la acción de todas las partículas sobre cada una de ellas genera una “jaula esférica”, un campo medio de simetría esférica, donde todas las direcciones son equivalentes como requiere la isotropía del espacio, como en un balón de fútbol. Pero las cosas no son tan fáciles. Debido al propio movimiento de las partículas, este campo medio, el balón de fútbol, puede deformarse. Aparece una dirección distinta de las demás, como en un balón de rugby. Según las leyes de la mecánica cuántica no puede romperse la simetría de forma espontánea: el sistema comienza por tanto a girar en su conjunto para igualar todas las direcciones, se hace isótropo. La energía asociada a este movimiento (energía del punto cero) es un requisito ineludible de cualquier sistema mecano-cuántico que surge espontáneo a partir del desarrollo matemático. A menudo, esta energía ha sido empleada en la ficción (Alias, Los Increíbles, Star Trek,…) como “fuente de energía inagotable”. Sin embargo, a pesar de que puede ser experimentalmente detectada, no hay por el momento ninguna posibilidad de uso práctico en la realidad. La influencia de la energía del punto cero y el movimiento asociado a ella “sólo” se puede apreciar en la tranquilizadora trayectoria del balón de fútbol.

Diego Sampedro

Categorías: Física, Química

miércoles, abril 26, 2006

El cerebro de los tunicados

El funcionamiento del cerebro de los tunicados quizá sea conocido por muchos. Aparte de los entendidos en la materia, el divulgador científico Eduardo Punset ha hablando en alguna ocasión de estos interesantes seres, en sus libros y en su programa de Televisión (Redes). Pero como me parece una historia muy sugestiva, vamos a contarla de nuevo (con permiso):

Los tunicados viven en el fondo del mar. Tienen el aspecto de una botellita, con una piel delgada, de un color azulado. Su única actividad es bombear agua marina a su través, filtrarla y obtener nutrientes de ella. Inmóviles, anclados al fondo marino, no poseen cerebro porque no lo necesitan: tan solo tienen un mínimo sistema nervioso, que controla su aparato digestivo, para accionar la bomba de agua. No precisan saber qué hay fuera ni relacionarse: el agua los rodea y les proporciona todo.

Pero cuando estos seres se reproducen, generan una semilla inteligente que posee cerebro. Es una semilla móvil, como un renacuajo, capaz de responder a la luz, de distinguir arriba y abajo, de tener un cierto sentido táctil. En definitiva, la posibilidad de entender el mundo externo, aunque muy brevemente. Porque este tunicado con cerebro solo tiene una hora por delante, tiempo en el cual debe encontrar un lugar idóneo para establecerse durante el resto de su existencia. Durante su viaje, y dado que carece de aparato digestivo, se nutre de una yema que come a medida que va muriendo. Al fin, cuando encuentra el lugar propicio, se fija en él, mete la cabeza y absorbe su propio cerebro, porque ya no lo necesita.

Como apunta el propio Punset, hay gente que, al establecerse y encontrar un trabajo fijo, se comporta como el Ciona intestinalis, como los tunicados. Y es que la inteligencia está íntimamente ligada a la capacidad motriz. Sin movimiento, sin cambios inciertos a la vista, cuando ya no hay nada nuevo que aprender, el cerebro se convierte en algo superfluo.

No obstante, y esto es un comentario más personal, no se pretende con este ejemplo defender una postura teleológica entorno a la evolución biológica, en la que la necesidad vital hace que se desarrolle el órgano (en este caso, el cerebro). Se trata, más bien, de un ejemplo de adaptación evolutiva que a los tunicados les ha dado buen resultado. Por eso están ahí; su forma de vivir funciona. Y, a fin de cuentas, tan importante es para ellos su etapa “cerebral” como la de inmovilidad, sin la cual no serían capaces de formar las semillas con las que se reproducen. Quizás los humanos también necesitamos de esa alternancia de periodos de movimiento, de “inteligencia”, con periodos de confortable estabilidad.


Alberto Soldevilla

Categoría: Biología

martes, abril 25, 2006

El fraude en el sistema de publicaciones científicas

El último caso de fraude científico descubierto, el del biólogo coreano Hwang, ha generado gran revuelo entre la opinión pública. No se entiende como la mentira puede formar parte de un mundo tan aparentemente respetable como el científico y son varias las voces que han cuestionado la validez de un sistema de publicación que no es capaz de detectar este tipo de engaños. También se ha puesto de manifiesto que en general existe un gran desconocimiento sobre el funcionamiento de la ciencia y la manera en que ésta avanza. Por lo tanto, antes de entrar en juicios de valor, deberemos conocer con algo más de detalle el sistema que durante trescientos años ha servido como soporte de los nuevos conocimientos: el sistema de publicaciones científicas.

Cuando un grupo de científicos estima que tiene un resultado reseñable, escribe un informe para que sea publicado en una de las miles de revistas científicas que existen. El editor de esta publicación, para dar el resultado como válido y por tanto publicable, lo enfrenta a la revisión por pares. En ésta, dos científicos, que trabajan en el mismo campo y por tanto tienen un alto grado de conocimiento del tema, revisan el trabajo y determinan si es válido para ser publicado. Un dato importante es que los autores desconocen la identidad de quien les va a evaluar y viceversa para eliminar los posibles tratos de favor. Pero, ¿qué se le pide a un resultado científico para ser publicado? Que sea nuevo, relevante y científico. O lo que es lo mismo, que no haya sido publicado nada semejante anteriormente, que los revisores encuentren el trabajo interesante para la rama de estudio en cuestión y que la investigación se haya realizado con los procedimientos que se consideran dentro del método científico. Así, los pares no repiten la investigación. Tan sólo se aseguran de que sea verosímil, esté bien razonada, sea acorde con el conocimiento disponible y pueda ser fructífera para otros científicos.

Según lo explicado y al no comprobarse la reproducibilidad de los resultados antes de su publicación, un científico que se inventase los datos podría pasar este control fácilmente si los enmascarase dentro de un procedimiento que se considerase verosímil y científico. Así es pero este hecho no debe llevar a la alarma. Hay que comprender que el proceso científico no finaliza con la publicación, hecho que sólo representa un punto y seguido. Al publicarse los resultados, estos quedarán libres y serán leídos por la comunidad científica. Sí son interesantes, lo que se les presupone ya que han pasado la revisión por pares, es muy posible que sirvan de base a nuevos estudios de otros grupos científicos. Estos, como primer paso, tratarán de repetir los resultados obtenidos en la publicación y así, el posible fraude quedará al descubierto. Por tanto, toda la comunidad científica actúa como verdadera controladora del proceso y es tremendamente dura ya que el prestigio de todo el grupo está en juego.

Cualquier sistema colectivo creado por el hombre es susceptible de ser corrompido por el engaño, conducta que parece en mayor o menor medida inherente al ser humano. Por tanto es fundamental un sistema controlador. El que posee la comunidad científica, que ha puesto al descubierto los casos de fraude conocidos y lleva tres siglos demostrando su utilidad, parece que goza de buena salud pero no se debe bajar la guardia; el error siempre acecha.

David Sucunza

Categoría: Ciencia

lunes, abril 24, 2006

Porqué también historia (Sobre el lugar de la historia entre las ciencias)

Tal vez sorprenda la decisión de incluir la historia en este weblog de "Ciencia para impacientes". Hay para ello al menos una razón histórica: el presente proyecto lo ha puesto en marcha la AITRi, Asociación de Investigadores y Tecnólogos de La Rioja, que nació para agrupar a los becarios de investigación riojanos con independencia de la disciplina académica a la que se dedicaran, incluidos los de "letras", como quien esto escribe.

Por mi parte, parte interesada, lo confieso, por cuanto soy historiador de oficio y vocación, añadiré también una razón epistemológica. Y vaya por delante que no considero el criterio que expondré incontrovertible, aunque sí razonable, y que si lo lanzo al ciberespacio es con la esperanza de que sea sometido a crítica, en particular desde el lado de las "ciencias" (entendiendo por éstas, en adelante, las ciencias naturales o experimentales), algo de lo que sólo pueden resultar beneficios mutuos.

Me propongo demostras que tanto las "ciencias" como la historia comparten unas mismas premisas metodológicas y que éstas les conducen a resultados igualmente ciertos, aunque reconociendo que ambas se diferencian en cuanto a los métodos y en cuento al tipo de conocimiento que proporcionan.

Las "ciencias" no describen con exactitud la realidad, no ofrecen un mapa completo de las-cosas-tal-y-como-son, sino que describen algunos aspectos, empíricamente perceptibles, de la realidad. Hay una parte de la realidad que resulta incognoscible, y otra que todavía nos es desconocida, pero no por ello los modelos y leyes científicas, incompletos en cuanto imagen del Todo, dejan de ser útiles para permitirnos conocer cómo suceden las cosas que sí podemos verificar. Por otra parte, para ser aceptada una teoría científica debe poder confrontarse con los hechos empíricos, quedando validada, de modo provisional, si se adapta a ellos, o invalidada en caso contrario, aunque más frecuentemente, dado lo difícil que es establecer teorías generales, acaba siendo parcheada con limitaciones y excepciones para dar cuenta de los comportamientos anómalos que la contradicen.

La historia comparte con las "ciencias" los dos rasgos mecionados. Para defender este principio seguiré a continuación el razonamiento elaborado por E. P. Thompson en Miseria de la teoría (The Poverty of Theory or an Orrery of Errors, 1978), en parte polemizando con las críticas de Karl Popper (The Poverty of Historicism, 1961), aunque la obra constituyera primordialmente una réplica a la teoría marxista desarrollada por Louis Althusser (Pour Marx, 1965, y Lire le Capital, 1968).

El pasado tiene al menos la misma cualidad empírica que el presente. Pasan cosas, han pasado cosas, y eso es un dato incontestable. Debido a la naturaleza de las fuentes, el historiador no recibe todos los datos de todo lo que sucedió en el pasado; pero sí una parte. Estos datos ofrecen un límite a las teorías, las explicaciones, que pueden proponerse sobre el pasado, y al mismo tiempo constituyen el elemento que posibilita llevar a cabo la verificación o la invalidación de dichas teorías, que también pueden ser sometidas, como las de las "ciencias", a "falsación", a contraste con los hechos empíricos. Del mismo modo, al igual que las "ciencias", la historia tampoco proporciona una imagen de las cosas-tal-como-fueron, sino una aproximación provisional a ellas.

Sí que hay que reconocer, no obstante, y Thompson así lo hizo, que el tipo de conocimiento que proporciona la historia se diferencia del suministrado por las "ciencias" en que el histórico tiene un carácter flexible y no conduce al establecimiento de leyes que faculten a los historiadores a hacer predicciones fiables (esto es, a profetizar el futuro). Puede considerarse en este sentido que el histórico es un conocimiento más débil que el de las "ciencias", aunque no por ello improcedente o inservible. Los conceptos históricos, tales como "explotación", "lucha de clases" o "crisis de subsistencias", no son tanto "modelos" y "reglas" como "expectativas" que ayudan a ordenar e interpretar los datos y describen pautas probables, siempres sujetas a variación y contingencia. Tienen por tanto carácter orientativo, no normativo. Del mismo modo, las causas históricas son necesarias, pero no suficientes, y la labor del historiador es mostrar porqué acontecieron las cosas de una manera y no de otra, y nunca pretender demostrar que tal desarrollo era inevitable.

Las expectativas que genera el conocimiento histórico en combinación con el conocimiento del presente deben su carácter falible a la gran cantidad de factores interrelacionados, imprevisible y, en última instancia, incognoscible, implicados en los procesos históricos. El devenir de la historia presenta contingencias mucho mayores, no ya que la verificación de un fenómeno físico o químico en ausencia de las condiciones controladas del laboratorio, sino también que la materia de conocimiento de otras disciplinas, como la medicina o la biología, también comprometidas en sus predicciones por el comportamiento de seres vivos, siempre perturbador.

En tanto conocimiento sujeto a modificicación y aproximado, provisional e incompleto, pero dependiente de hechos realmente acaecidos, y que ofrece descripciones relevantes, y sometidas a controles de verificación, de los acontecimientos del pasado y de los procesos implicados en su desarrollo, creo que la historia tiene todo el derecho a figurar en este weblog con un espacio propio. Y que al compartir con las "ciencias" (de la naturaleza o experimentales) un mismo lugar para la divulgación de resultados y la reflexión metodológica contribuirá a acercarnos a una comprensión más ajustada del mundo en el que vivimos, tanto a quienes hacemos el weblog como a quienes se animen a curiosear en él.

Jesús Ruiz Pérez

Categoría: Historia

miércoles, abril 12, 2006

Saludos navegantes

Esta es la primera contribución a esta bitácora de “Ciencia para Impacientes” donde pretendemos dar espacio a la reflexión, al debate, a la efeméride y en general a todo aquello relacionado con la comunicación científica en un formato breve y ameno. Nuestro deseo es el de mostrar la Ciencia tal y como es, sin metalenguajes y cercana a la sociedad. Hoy en día los asuntos de los que se ocupan los científicos se han convertido en una sección más de los periódicos, unas veces a modo de mercancías, otras aportando nuevas esperanzas… la Ciencia no está libre de nuestra propia humanidad.

La AITRi nació con un espíritu reivindicativo, diciendo aquello de "investigar es un trabajo" y que los que empiezan en este negocio deberían de tener los mismos derechos que el que decide iniciarse en cualquier otra profesión. Desde el 2003 definimos como nuestra línea de trabajo para continuar con esta reivindicación la divulgación científica. Así comenzó la primera edición del Certamen Teresa Pinillos de Ensayos de Divulgación Científica, del cual lanzamos en estos días su III edición.

Hoy con esta bitácora o blog (confieso que prefiero lo castizo) pretendemos continuar con este trabajo y confiamos en que remedie a todos aquellos “impacientes” que se atrevan a navegar por nuestras aguas, unas veces mansas y otras... no tanto.

Nos vemos.

José Ignacio Barriobero

Categoria: Aitri