mardi 11 décembre 2007

La mente de Dios

Afirma el conocido físico y cosmólogo británico Stephen Hawking en su best-seller “Breve historia del tiempo” que si algún día la ciencia consiguiera descubrir la Teoría del Todo, esto es, una teoría unificadora de todas las leyes fundamentales de la física, entonces finalmente los hombres podríamos, por primera vez en la historia del universo, “leer la mente de Dios”. Esta cita de Hawking es el origen del título del libro de Paul Davies, otro físico teórico británico, investigador en gravedad cuántica, pero también en filosofía de la ciencia, y conocido por el gran público por la amplitud de su obra de divulgación científica.

En este libro Davies discute hasta donde pueden llegar los esfuerzos científicos del hombre para comprender el universo, y el papel que el hombre mismo juega en él. Davies describe las teorías científicas más modernas que intentan comprender el universo y su origen y que van más allá de la teoría del Big Bang, como teorías donde el tiempo más que empezar de cero emerge de una transformación de una dimensión espacial o teorías donde los universos son continuamente creados a partir de otros universos. Otro aspecto que analiza en detalle, bastante de moda en la ciencia moderna, es el del paradigma de la realidad como un ordenador, donde las leyes de la naturaleza juegan un papel análogo al del código del programa, y donde categorías como computabilidad y realidad virtual cobran un significado físico fundamental.

Uno de los resultados más sorprendentes de la ciencia moderna es la observación que los valores de las constantes de la naturaleza que determinan las leyes físicas y otros parámetros (como las condiciones iniciales cosmológicas) son tales que incluso pequeñas desviaciones de estos convertirían el universo en un lugar donde la vida, y mucho menos la humana, serían completamente imposibles, al menos en nuestro estado actual de los conocimientos sobre la biología que hace posible la vida. Este principio, llamado Principio Antrópico, ha sido abrazado por muchos y odiado por otros, pero su influencia en la moderna concepción científica de la realidad es innegable. Davies mismo, sin ser creyente en el sentido tradicional de la palabra, afirma que el ser humano ocupa una posición completamente central en el cosmos, y que su capacidad de descubrir las leyes de la naturaleza, la estructura de la realidad, no es una mera casualidad cósmica sino que es un hecho con implicaciones muy importantes para toda teoría científica del mundo.

El punto sobre el que Davies centra sus argumentos es el del límite de la ciencia y en particular el de la física teórica. Para Davies, por más que avance nuestro conocimiento de las leyes fundamentales de la realidad, siempre quedará un punto de misterio que se nos escapará, que a pesar de nuestros esfuerzos nunca seremos capaces de aprehender completamente. Por ejemplo, incluso aunque se encuentre una teoría que unifique a la física de partículas, todavía queda por explicar porque precisamente esta teoría describe el universo, y porque sus constantes son tales que el universo parece ajustado para la existencia de vida inteligente. Y aunque (muy hipotéticamente) se pueda demostrar que existe un multiverso con una multiplicidad de leyes físicas para esquivar el problema antrópico, aun quedarían por explicar tres problemas fundamentales: porque existe precisamente algo en vez de nada, que este algo tenga un orden intrínseco, y, tal vez el mayor misterio, como pueden existir criaturas, parte de este universo pero al mismo tiempo capaces de aprehender y maravillarse con este orden.

La vía de escape que de manera arriesgada propone Davies para intentar superar estos límites a nuestro conocimiento de la realidad física es sorprendente: el misticismo. Aunque personalmente él nunca haya vivido semejante tipo de experiencias místicas, para Davies la experiencia mística es la única manera de vislumbrar aunque sea brevemente la totalidad y el sentido último de la realidad. Aunque para Davies la experiencia mística dependa en parte de condicionamientos históricos y culturales (los místicos occidentales se refieren al encuentro con en Ser personal mientras que los orientales con la realidad total), el misticismo en una manera con la que los hombres pueden transcender sus limitaciones materiales y percibir el misterio que trasciende y da consistencia a la realidad.

En resumen, un ensayo apasionante que obliga a volver a reflexionar sobre aquellas preguntas a partir de la cuales nacieron la ciencia y el conocimiento y que en el fondo siempre acompañan la aventura humana: ¿Quienes somos? ¿De donde venimos? ¿Cuál es el sentido de la realidad?

samedi 24 novembre 2007

Ciencia y anti-ciencia

Es el nuestro un tiempo de pleno triunfo de la ciencia, esto es, de la razón aplicada a la comprensión del mundo natural? Es mi opinión que desgraciadamente no. Es imposible negar como la ciencia y sus aplicaciones tecnológicas han cambiado de manera absolutamente radical nuestro mundo en unos pocos cientos de años, pero esto es muy diferente a decir que la mentalidad científica ha permeado la cultura popular. De hecho, en todas partes encontramos mas bien pruebas del éxito de lo que, a falta de un nombre positivo, podriamos llamar anti-ciencia .


En una época de supuesta iluminación científica, de manera paradógica (o tal vez no) lo oculto, lo paranormal, lo misterioso está más de moda que nunca. Los programas de televisión sobre lo paranormal tienen una audiencia muchísimo superior a los pocos programas de divulgación científica, y no digamos ya las publicaciones escritas, con el ejemplo flagrante del "Codigo da Vinci" y similares, que deben hacer retorcerse de dolor a cualquier historiador minimamente serio. Bajo el paraguas de un supuesto multiculturalismo políticamente correcto proliferan todo tipo de terapias alternativas naturales , como si la medicina del brujo de la tribu fuera tan válida como la mejor medicina occidental (basada, no olvidemos, en la comprensión de las causas naturales de las enfermedades y de las respuestas biológicas de los organismos a estas). Por no hablar de horóscopos, astrología y adivinaciones diversas, un mercado tremendamente dinámico. Todo esto sumado a una cultura científica cada vez más pobre, donde las pocas apariciones de la ciencia en la escena pública se deben a conflictos ajenos a su naturaleza (políticos como en el cambio climático o éticos como en biotecnología).


Cuales son las características que hacen que toda este conjunto de disciplinas sean no solamente no científicas, sino más bien el paradigma de la anti-ciencia? Se podría argumentar que la falta de confirmación experimental, pero por ejemplo un fanático de los ovnis nos diría que se han documentado millones de observaciones u otras tantas abducciones, o un adicto a la medicina alternativa diría que esta ha curado a millones de personas a lo largo de los siglos (un punto crucial del método científico, el caracter cuantitativo y no meramente descriptivo de la observación, parece que se les escapa a estas personas).


Yo creo que el argumento con más fuerza para denunciar estos movimientos anti-científicos (y por lo tanto anti-racionales y anti-humanos) es que por más observaciones y experimentos que se realicen, nunca se avanza en la comprensión del fenómeno en cuestión. Para entender esto, demonos cuenta que la ciencia avanza no solamente cuando se observan fenómenos nuevos, sino cuando se unifican todo esta serie de observaciones en un cuerpo sólido, unificado y coherente de conocimiento llamado teoría científica.


Pongamos por ejemplo los fenómenos paranormales. El nombre ya indica la falsedad presente, pues lo que la ciencia trata de hacer es convertir fenómenos inexplicados en fenómenos normales a través de su comprensión racional, pero sin nada paranormal se les acaba a muchos el tinglado, esto es, que no hay nada en el mundo que fastidiaría más a estas personas que entender lo paranormal. Los científicos (o al menos la immensa mayoría) no creemos que, digamos, la telepatía o la telequinesia sean tonterías por mero prejuicio. Podría suceder que existiera por ejemplo un método de transmisión de información entre cerebros basados en ondas electromagnéticas o otro mecanismo que explicara este supuesto fenómeno, o (forzando la máquina) que existieran nuevas fuerzas desconocidas que pudieran ser activadas a distáncia por algún organo humano.

No, decimos que son una falsedad primero de tdod porque jamás se han observado en las condiciones que validan un experimento científico (como el ser capaz de ser repetido sistemáticamente por personas diferentes en condiciones similares), que es algo mucho más potente que la mera experiencia cualitativa. Segundo y más importante aún, porque incluso las personas que afirman experimentar estos efectos, por más años que pasen, son incapaces de formular una explicación unificada de su origen y de sus causas. Por ejemplo, desde los años 50 hay noticias de observaciones de ovnis, millones de ellas si creemos a sus fanáticos, pero después de todo este tiempo nuestro conocimiento sobre los visitantes es tan absolutamente nulo como hace 50 años: son verdes o azules? como propulsan sus naves? vienen de urano, ganímedes o raticulín? Y la excusa de una conspiración mundial para ocultar el fenómeno es ridícula: creer que todos los gobiernos del mundo son tan tremendamente eficaces para ocultar a los alienigenas de la opición pública es para mi una hipótesis mucho más increible que la misma existencia de los pequeños seres azulados (además porque son siempre antropomórficos los aliens? Si la evolución diera lugar a otras formas de vida inteligentes, seguramente daria lugar a formas mucho más divertidas!).


Podría seguir poniendo ejemplos de como la nuestra es una época tremendamente anticientífica, para depresión de los iluministas que creian que la ciencia eliminaría la superstición y la incultura. Encontrar revistas serias de divulgación científica como Investigación y ciencia junto a panfletos como Año cero en las librerías es algo que a mi personalmente me revuelve las tripas. Pero más allá de caer en la desesperación, esta percepción nos debe impulsar a transmitir con más fuerza todavía la belleza que golpea a la persona que se enfrenta a los misterios de la ciencia, esto es, a la verdad de la realidad y no a nuestras nebulosas ilusiones. Es esta belleza que apasiona al científico lo que puede permitir recuperar, más allá de planificaciones diversas, un amor por el conocimiento científico en nuestra sociedad.

mercredi 21 novembre 2007

La guía políticamente incorrecta del calentamiento global

El cambio climático y sus efectos es uno de las temas más de moda actualmente, como se ha podido ver en la reciente reunión del Panel Internacional sobre el Cambio Climático (IPCC) en Valencia. Sin embargo, las conclusiones científicas de los estudios sobre el cambio climático y el calentamiento global se entremezclan con las conclusiones políticas y sociales, con lo que es difícil a veces distinguir la ciencia de las consecuencias políticas que se justifican en esta ciencia.



No es casualidad que el IPCC y Al Gore hayan recibido el Premio Nobel de la Paz y no de la ciencia, pues para mucha gente el calentamiento global es un problema sobre todo moral, la ciencia del cual esta plenamente establecida. Debido a esto, cualquier persona o organismo que o bien plantee que el calentamiento global no es tan severo como algunos alarmistas plantean, que dude que se deba en mayor parte a efectos antropogénicos o que razone que las soluciones que se proponen (como el protocolo de Kyoto) pueden no ser las mas efectivas para tratar este problema son automáticamente estigmatizados por la inmensa mayoría de la comunidad internacional, sin estudiar siquiera los fundamentos científicos de sus opiniones, y siendo incluso acusados de negacionistas. Esta situación es ciertamente incómoda, pues sabemos los resultados dolorosos que históricamente han opuesto al pseudo-dogma científico con la auténtica ciencia, desde el caso Galileo, las persecuciones de Lysenko o más recientemente el movimiento creacionista.


El libro de C. Horner que acaba de aparecer, La guía políticamente incorrecta del cambio climático (Ciudadela) es un análisis deliberadamente provocativo del movimiento ecologista actual y su caballo de batalla más reciente, el calentamiento global. No es un libro científico, aunque si muestra como el actual movimiento ecologista tampoco lo es, es más, como es profundamente anti-científico, y como si es necesario se exageran dramáticamente incluso los modelos más extremos de calentamiento global y cambio climático, como el la famosa película de Gore, “Una verdad incómoda” . Se aumentan espectacularmente las cifras de organismos como el IPCC, poco sospechosos de escepticismo, u se pasan de aumentos del nivel de mar de centímetros a metros y de aumentos de temperatura multiplicados.



En el libro se explican ejemplos interesantes de como resultados científicos han sido aceptados sin las preceptivas comprobaciones en revistas prestigiosas, solo porque eran favorables a la hipótesis del cambio climático antropogénico, como el famoso “stick de hockey”, la gráfica de la temperatura de la Tierra en los últimos mil años.: No se extraen las mismas conclusiones de la grafica del IPCC del año 1990:

donde se ve que en la Edad media la temperatura fue superior a la de la actualidad, que una version posterior que afirma lo contrario:

(al menos se ponen errores, muchas veces aparecia esta gráfica sin errores) y finalmente la versión corregida de la gráfica anterior, donde vuelve a aparecer el periodo cálido medieval:

Cual es la versión correcta? Es difícil de decir sin tener un conocimiento técnico del método utilizado, pero no es imposible que influencias externas a la ciencia hayan influido en la interpretación de los resultados.



La existencia y la magnitud del cambio climático antropogénico, y sus efectos previsibles son ciertamente en problema científico (y muy complicado debido a la complejidad de los sistemas climáticos), pero la manera de como enfrentarse a ellos es en cambio un problema político. Si son realmente las emisiones de gases de efecto invernadero las causantes de este calentamiento global, entonces lo que se requiere no es simplemente un poco más de reciclaje sino una reestructuración masiva de las economías mundiales y sobre todo de las fuentes de producción de energía, que no es pecata minuta. Es curioso que las mismas exigencias se presentaban hace 30 años, donde entonces lo que se temía era una hambruna mundial y un congelamiento global que nos llevaría a una nueva edad de hielo.


Otro capítulo a parte merecen las respuestas al calentamiento global. Una alternativa seria generalizar el uso de la energía nuclear, pero también en este punto las opiniones ecologistas y de gran parte de la opinión pública se oponen por prejuicios anticientíficos. Las llamadas fuentes de energía alternativas no son a día de hoy rentables, y solo subsisten gracias a las subvenciones masivas de los estados (sumamente beneficiosas por otra parte por tantas empresas energéticas responsables que luchan contra el cambio climático).


Este libro no puede considerarse como una fuente de referencia para entender la ciencia relativa al conjunto de procesos climáticos globales denominados genéricamente como cambio climático y calentamiento global, pero si que es estimulante para motivar a buscar siempre la verdad científica también en estas situaciones, donde muchas veces las consideraciones políticas y económicas deforman y utilizan, cuando no directamente falsifican, las conclusiones y estudios científicos. Yo animo a todo el mundo que tenga interés real en este problema que vaya a la web del IPCC, se baje los documentos científicos y se los estudie, es la mejor manera se saber que postura tomar sobre este problema. También recomiendo que se esté atento a las magnitudes implicadas: las respuestas frente al calentamiento global no serán iguales si el aumento previsto de la temperatura en este siglo es de 2 grados o de 20 grados!

mercredi 14 novembre 2007

Las dudas de la física en el Siglo XXI

La historia de la ciencia es muchas veces la historia de la unificación de fenómenos que se creian indendientes en un único marco teórico. Podemos considerar por ejemplo la unificación de movimientos terrestes y celestes a cargo de Newton, la unificación del movimiento uniforme con el reposo de Galileo, la unificación de la electricidad y el magnetismo de Maxwell, la unificación de los movimientos acelerados con la gravedad en la Teoria de la Relatividad General de Einstein o la más reciente unificación del electromagestismo con la fuerza nuclear débil. El objetivo de muchos físicos teóricos es seguir este camino hasta encontrar la famosa Teoria del Todo, una teoría que unificaría todas las fuerzas conocidas con todas las partículas y con el mismo espacio tiempo, la teoria última de la que en principio se podrían derivar todo el resto de las leyes de la naturaleza.

Uno de los mayores impedimentos actuales para encontrar (si existe) esta Teoria del Todo se encuentra en las tremendas dificultades en unificar probablemente las dos teorias más importantes de la física: la relatividad general, la teoria de la gravedad y del espacio-tiempo, con la mecánica cuántica. Mucho se ha trabajado en esta frontera de la física teórica, a la que Einstein mismo dedicó los últimos años de su vida. Sin duda la candidata más sólida para esta unificación es la famosa Teoria de Cuerdas. En esta teoría, las partículas dejan de ser puntuales y se transforman en minúsculas cuerdas, de manera que la unificación de fuerzas y partículas es immediata: cada fuerza es una manera distinta de interactuar entre las cuerdas y cada partículas es una manera de vibrar de estas cuerdas fundamentales. Claramente la dimensión de estas cuerdas en muchos ordenes de magnitud inferior a las menores distancias jamás examinadas por el hombre.

Desde que se solucionó un problema matemático clave para la viavilidad de la teoria, la llamada cancelación de la anomalía en 1983, muchos de los mejores físicos teóricos del mundo se entregaron en cuerpo y alma a estudiar esta nueva teoria. Aunque en el principio se pensaba que en pocos años se podría encontrar la teoría de cuerdas definitiva que tenía asociada toda la física de particulas que hoy conocemos, con el tiempo esta esperanza se fue desvanenciendo. Es este aparente fracaso de la teoria de cuerdas para satisfacer todas las espectativas que había generado lo que se analiza en el libro “Las dudas de la física en el Siglo XXI” del físico teórico Lee Smolim, que ha trabajado él mismo en teoria de cuerdas así como el otras formulaciones alternativas de la gravedad cuántica.

Smolin repasa el estado actual de la teoría de cuerdas. Uno de los problemas fundamentales con los que se enfrenta la teoria es la existencia de una infinidad de teorias de cuerdas aparentemente válidas (aunque nunca se ha encontrado una teoria que corresponde a nuestros parámetros físicos). Para superar este problema, algunos teóricos de cuerdas han propuesto la existencia de un multiverso, un conjunto de universos donde las leyes de la física son diferentes, y en el que vivimos nosotros la teoria de cuerdas correspondiente es tal que lleva a una física favorable a la vida y a la formación de organismos complejos. Otra de sus críticas es la falta de formalismo matemático, y su excesiva dependencia en conjeturas e hipótesis no demostradas.

Tal vez aparte de las objeciones científicas la mayor crítica de Smolin a la teoria de cuerdas es que su comunidad científica, según él, es cerrada, arrogante, insensible a la crítica y que impide la investigación en teorias alternativas de la gravedad cuántica, como la gravedad cuántica de lazos en la que el mismo Smolin ha trabajado. Por otra parte, es cierto que aunque es necesario que existan siempre una amplia variedad de lineas de investigación en todo tema científico, la teoria de cuerdas ha obtenido resultados hasta ahora mucho más sólidos que cualquiera de estas otras teorias alternativas.

En resumen, un libro interesante para tener una visión alternativa de la teoria de cuerdas respecto a las descripciones mucho más favorables (y populares) de físicos como Greene o Leonard Susskind. Es también interesante su estudio del impacto de la sociología (y la ideología) en la práctica científica. La teoría de cuerdas, y la física teórica en general, se encuentran en un momento de impasse, que esperemos que las sorpresas que nos proporcione el gran colisionador LHC de Ginebra, cuando colisione protones a las mayores energías jamás conseguidas por el hombre, nos ayuden a avanzar en el conocimiento de las leyes fundamentales de la naturaleza.

mardi 13 novembre 2007

El lenguaje de Dios

Me acabo de leer el estupendo libro "The language of God", del Dr. Francis Collins, Premio Principe de Asturias de la ciencia en 2001 , fue el Director del Proyecto Genoma Humano, el proyecto público que en el año 2000 consiguó descifrar la practica totalidad del código génetico humano, nuestro libro de instrucciones por asi decirlo. Este hito científico, impensable solo 20 años antes, abre ala puerta a la capacidad de tratar multitud de enfermedades genéticas que se consideraban incurables. La version española del libro tambien acaba de aparecer, con el algo desafortudanado titulo en mi opinión de "Como habla Dios".


El título del libro se refiere a la frase que pronunció el presidente
americano Bill Clinton cuando se anunció la secuenciación del genoma humano en el año 2000 , en la que se comparaba la secuencia del ADN humano al lenguaje de Dios, esto es, a la manera que Dios ha utilizado para darnos vida. Esta referencia explícita a Dios, impensable desde la mentalidad laicista europea, fue una sugerencia precisamente del Dr. Collins, él mismo cristiano evangélico, para quien efectivamente la investigación científica nos permite conocer al Logos, el orden con el que Dios ha creado en mundo y por lo tanto a Dios mismo.


Hoy en dia mucha gente tiene el prejuicio, insertando en la mentalidad común especialmente en Europa, de que al parecer la investigación científica es la antítesis de la religión, o al menos de las religiones organizadas tradicionales. Es para negar esta supuesta antítesis lo que motivó al Dr. Collins a escribir este libro, donde además propone una síntesis fructífera entre ciencia y religión (que el denomina BioLogos) que se opone a los extremismos en los dos sentidos, tanto el de negar la religión en función de la ciencia (ateismo cientifista) como el de negar la ciencia en fucnión de la religión (creacionismo, diseño inteligente).


No voy aquí a intentar mostrar porque es tan obvio que este prejuicio es completamente falso (la misma existencia de grandes científicos que eran y son profundamente creyentes, desde Copérnico, Galileo y Newton hasta Collins o el padre del evolucionismo moderno Dobzhansly la refuta ipso facto), algo que escapa del objetivo de este post. Solo me gustaría remarcar que este libro aparece en un momento histórico en que parece que se produce una nueva guerra entre ciencia y religión, alrededor de diferentes temas, sobre todo temas de bioética y de evolución, especialmente en América. El segundo caso es particularmente doloroso para Collins, pues tanto negar la evidencia científica más fundamental (en este caso el hecho de la evolución, que no sus mecanismos) que hace el creacionismo de raiz protestante como el argumentar que la evolución es incompatible con la creencia religiosa, como proclaman cientifistas como Dawkins o Dennet, son imposturas ideológicas que desgraciadamente se complementan una a la otra, mientras que la postura de Collins es en mi opinión la más razonable (y la que se corresponde con la experiencia de la immensa mayoria de científicos creyentes).


Como la guinda de un buen pastel, el libro del Dr. Collins viene acompañado de un apéndice donde con rigor científico se discute toda la problemática actual sobre temas de bioética como la clonación y el uso de células madre en investigación. Sus planteamietos y sus propuestas firmemente cientificas a la vez que ancladas en un reconocimiento de la dignidad humana son muy útiles en un tema donde a veces la discusión ideológica impide el auténtico debate científico y ético.



mardi 30 octobre 2007

Cambio climático y método científico

El cambio climático es un tema más de moda que nunca. El reciente premio Nobel de la paz, Al Gore, ha difundido con notable exito mediático su película "Una verdad incomoda", sobre las apocalipticas desgracias que cambios radicales en el clima de la Tierra causados por la accion humana tienen y tendrán aun más en el futuro sobre los ecosistemas, la biosfera y por supuesto la vida humana en general.


No es mi intencion aquí el criticar o favorecer una serie de argumentos sobre la pausibilidad científica de la tesis de Gore, esto es, que existe un cambio climático claramente perceptible, que es causado enteramente a la acción del hombre y que tendrá consecuencias devastadoras en pocos años para la vida en la Tierra si no hacemos algo para eliminar o reducir sus efectos. Más bien me gustaría llamar la atención sobre un tema profundamente relacionado: el linchamiento mediatico practicamente universal sobre todo aquel que se atreva a discutir el dogma ortodoxo sobre este cambio climático.


Primero de todo, un breve disclaimer. Por supuesto opino que mantener la biodiversidad y la riqueza de nuestro planeta, tanto por si mismas como por su utilidad a los hombres no es una opcion sino una absoluta obligacion a la que debemos encaminar muchos esfuerzos. Debemos aprender a respetar la maravilla de la creación y de vivir con la máxima harmonía posible con nuestro medio ambiente. Justamente por esto es necesario examinar con el máximo detalle la validez de los argumentos científicos a favor del cambió climático causado por la humanidad, pues hariamos un flaco favor a la causa de la defensa de la biodiversidad si la apoyamos en argumentos que despues resultan estar completamente equivocados.


Es necesario en primer lugar tener presente el clima de nuestro planeta es un sistema físico extremadamente complejo, como la dificultad de predecir el tiempo con más de unos pocos dias de precisión muestra. Esto no quiere decir que no podamos argumentar sobre la existencia de cambios globales en el clima terrestre, sino que es necesario ser extremadamente cauteloso cuando nos enfrentamos a sistemas tan ricos y complejos. Por otra parte, el clima de la Tierra es un sistema físico en perpetuo cambio, no solo de fluctuaciones locales, sino también de magnitudes globales como la temperatura. La historia natural de la Tierra está repleta de estos cambios climáticos naturales, siendo el ejemplo más reciente la glaciación que cubrió nuestro planeta hace no tantos miles de años. Por lo tanto, si queremos demostrar la existencia de un cambio climático causado por la humanidad, primero de todo hemos de asegurarnos que no se deba a la evolución natural del sistema climático.


Finalmente recordar que la ciencia avanza cuando se enfrentan diferentes hipótesis para explicar un determinado problema abierto, y que por lo tanto la presencia de hipótesis alternaticas para explicar un determinado fenómeno físico no es ni mucho menos un problema sino la condicion de posibilidad de que la ciencia progrese. La mejor hipótesis debe ser seleccionada como la que mejor nos haga entender el problema bajo consideración y describa mejor los datos experimentales.


Entonces por que todos aquellos que no comulgan con la teoria ortodoxa del cambio climático son automaticamente tachados de herejes, enemigos de la tierra y demás lindezas? No es necesario recordar el peligro de declarar apestados aquellos que discrepan de un determinado dogma, considerado como fundamental en un determinado sistema ideológico (Claramente cuando hablo de dogmas no me restrijo a dogmas religiosos, también hay dogmas arbitrariamente puestos por científicos, y no es ecesario recordar que pasaba a los que discrepaban de la ortodoxia marxista). Para afrontar el problema de los efectos de la humanidad sobre el medio ambiente, primero es neceseario establecer sin ninguna duda un cambio climático objetivo, y seguidamente demostrar que está causado inequívocamente por la acción humana. Solo así entenderemos las razones de lo que ocurre con el clima y tendremos las mejores recetas para evitar el problema.


Por ejemplo, el documental de Al Gore presenta como datos científicos afirmacions que se puede mostrar que son estrictamente falsas. Por que si alguién dice esto se le presenta como enemigo de la Tierra? Es una cuestion de decencia intelectual y moral el mostrar que un argumento está basado en falsedades, aunque este hecho con la mejor intención del mundo. Sin entrar en valorar el fondo de la cuestión, creo que es esencial que haya diferentes teorías científicas sobre los efectos del hombre en el medio ambiente global, para así poder acercarnos con más objetividad a la realidad del problema, sin ningún tipo de prejuicio ideológico.


Me gustaría realmente saber más sobre este problema, para poder juzgar con detalle los argumentos que aparecen cada día en los periódicos. Solo un apunte con una pequeña sugerencia sobre como reducir nuestro impacto en el medio ambiente: la cuestión no es gastar menos energía sino generar más energía de una manera más barata, eficiente y respetuosa con el clima, como por ejemplo el uso extendido de centrales nucleares (tanto de fisión en el presente como de fusión en el futuro). Pero este es también otro tema profundamente ideologizado.

dimanche 14 octobre 2007

Common (yet false) places of science and Columbus´egg

For some reason which is always a bit misterious to me, there are plenty of common places of science which are if not directly false at least the true story is far from the urban legend. For example, no apple ever fell on Newton's head (or at least it never triggered Newton's discovery of his theory of gravity, which required much more input that the impact of an apple, like years of preparation inventing the infinitesimal calculus), Galileo never said "eppur si muove" when forced to reject his copernican beliefs (or at least there is no historical proof of it, he could as well have said "I think I will not travel much from now on") and T.H. Huxley, the paladin of Darwinist evolution, never publicly humilliated bishop Wilberforce in the famous Oxford discussion (Hooker, who spoke just after Huxley, was far more aggressive against Wilberforce and his defense of creationism).


The list is almost infinite, and it is a bit disgusting, at least to me, that most of common people perception of science, his history and the way it has developed is based on things that are actually false. One could investigate the historical and psicological reasons that have caused this, but in many cases this false historical histories are used as a part of an argument to show that science is something that it is not: for example, to reason that there is an inherent contradiction between scientific knowledge and religion or theology (which does not exist at all), that scientists are not really clever people but that is most of the times luck the cause of most scientific discoveries (it is true that nature likes to surprise us, but it requires years of intensive preparation to be able to correctly interpretate this surprises), or that science is the most objective of the human activities (it is not, althought science leads to an objective knowledge of nature, the path that it follows is sometimes painful, and scientists live and work in a very precise historical, polytical and personal context, that many times influences the way the approach scientific research).


Let me comment a bit on another or this completely imaginary moments of the history of science. Many people nowadays think that during the Middle Ages the common lore was that the Earth was flat, and that if you would travel deep enough in the ocean, you would eventually fall into the abyss of horrible monsters, as sometimes represented in some medieval maps. Many people will probably also say that was the dogma of the Catholic Church who led people into a belief contrary to common sense, observation and that moreover was already known by the Greeks centuries before. Actually it is the other way round: it was very well known during the Middle Ages that the Earth was a sphere, and even it was known approximately its radius. And obviously nobody saw anything against the Bible in this well known fact, which is even discussed by one of the greatest genius of medieval (and actually of anytime) philosophy: Saint Thomas Aquinas.


Imagine if this was a well known fact that when the Catholic Queen of Spain Isabel agreed to give money to Columbus for his journey to the Indias, he had to discuss with a comitee of priests and monks about the feasibility of this trip. The argument was not as one would naively think Columbus trying to convince the ignorant priest that the earth was not flat, but rather the priests tried to convince Columbus that his estimation for the Earth radius was too small, and he would never reach the Indias by circumnavigation. And actually they were correct! If America had not been there, Columbus trip would have been a tremendous failure!


There is nothing more attractive to man that the very truth of reality, inventing myths, even if this is done in principle for well inspired reasons concerning the promotion and developement of science, in the long terms has always the opposite consequences.

mardi 2 octobre 2007

Gould esencial

En este volumen publicado por Crítica en 2003, el catedrático de ecología de la Universidad de Barcelona Joandomenec Ros nos ofrece una selección de los ensayos más característicos del célebre biólogo y divulgador de la ciencia Stephen Jay Gould, recientemente fallecido. Gould fue un personaje central para la biología mundial, paladín heterodoxo de la evolución y divulgador de la ciencia a tiempo completo, figura muy conocida en Estados Unidos donde se le llamaba el Carl Sagan de la biología. Toda su obra de divulgación es muy atractiva para el lector sin conocimentos técnicos pero con interés profundo por la realidad. De hecho, Gould siempre renegó de la divulgación científica que pretendía estupidizar la ciencia para hacerla accesible.

Uno de los aspectos más atractivos de la obra de Gould son sus amplios conociemientos humanísticos, que le permiten relacionar un tema aparentemente técnico sobre historia natural con aspectos inesperados de la vida humana, desde la estadística del jugador del beisbol Di Maggio hasta la evolución de Mickey Mouse y su relación con la evolución de la especie humana. En todos sus ensayos Gould rezuma un amor y una fascinación por la riqueza y belleza de la realidad, tanto la natural como la humana, comportandose en ello como todo gran científico. Gould es también un historador de la ciencia fuera de serie, tanto que algunos han llegado a compararlo con Kuhn. Su atención a los detalles históricos y su profunda capacidad para intuir la psicología de aquellos que han participado en la construcción de la historia natural le permite no solo rehabilitar a algunos personajes condenados por la ortodoxia, sino incluso explicar mejor la realidad natural a partir de los trabajos originales de grandes científicos.

Desde el punto de vista de su producción científica, Gould es especialmente conocido por sus novedosas y a veces polémicas hipótesis sobre como funciona el fenómeno evolutivo, que muchas veces fueron duramente atacadas por los miembros de la ortodoxia neodarwinista. Por ejemplo, Gould defendió (junto a Niles Elredge) la teoría de los "equilibrios puntuados", según la cual los cambios evolutivos se producen en intervalos de tiempo relativamente breves (a escala geológica) seguidos de largos periodos de relativa estabilidad de las especies, o la crítica con Lewontin a una visión estrictamente adaptacionista de la evolución, argumentando que no todo organismo o función de los seres vivos tiene un origen adaptativo, es decir, proveniente del mecanismo de la selección natural. Por supuesto, todos estos temas se ven ricamente reflejados en sus ensayos, a menudo con las conexiones más improbables, como donde describe los tímpanos de la Catedral de San Marcos en Venecia para criticar el programa adaptacionista. Sus originales puntos de vista han sido rebativos por otros célebres divulgadores de la evolución, como Richard Dawkins y Daniel Dennet, en las llamadas guerras de la evolución. Otro punto de conflicto con algunos evolucionistas fue su énfasis en la naturaleza esencialmente contingente del proceso evolutivo, y por la tanto del papel del hombre en este. El hombre no es un ningñun caso la culminación del progreso evolutivo, es una rama muy secundaria del árbol de la vida, que por lo que sabemos, podría perfectamente jamás haberse originado.

Otro aspecto muy interesante que se muestra en los ensayos de Gould es la concepción que este tiene de la religión y de su relación con la ciencia, tema al que ha dedicado también un volumen (" Ciencia versus religión: un falso conflicto"). Agnóstico personalmente, pero muy buen conocedor de la Biblia y la religión por su tradición judía, para Gould no puede existir ningún conflicto entre la ciencia y la religión, pues son disciplinas que tratan cuestiones diferentes. En particular la religión trata de responder a la exigencia de sentido del hombre y de proponerle como moverse por la vida, mientras que la ciencia estudia el orden inherente a los fenómenos naturales. Por esta misma razón, cuando (con toda justicia) Gould ataca al movimiento creacionista (incluso a llegado a declarar en juicios contra el creacionismo), pero considerandolo como es, como una mala anticiencia, y sin aprovechar para cargar de paso contra todo lo relacionado con la religión.

En resumen, un volumen estupendo para adentrarse en lo esencial del apasionante pensamiento de Stephen Jay Gould, dejarse fascinar por la belleza de la historia natural, de la misma manera que el autor nos transmite como él mismo se fascina sin cesar.

samedi 29 septembre 2007

Solo el asombro conoce

Recientement ha aparecido la traducción española del libro "Solo el asombro conoce", de los italianos Marco Bersanelli, profesor de astrofísica en la Universidad de Milan y de Mario Gargantini. Este estupendo libro propone un recorrido a través de la apasionante aventura del conocer científico a través de la visión que de este han tenido grandes científicos, desde Einstein a Marie Curie, Eccles o incluso San Alberto. No es por lo tanto un manual sobre el método científico, aunque la especificidad del modo de conocer la realidad característico de la ciencia aparece continuamente, sino mas bien una reflexión sobre la esencia de la ciencia, sus motivaciones y su relación con el resto de dimensiones de la vida humana.

Afirma la cultura dominante que para poder conocer objetivamente un aspecto de lo real es necesario no tener ninguna implicación con el, estar completamente separado, y a menudo se propone la ciencia como paradigma de esta postura frente a la realidad. A través de las abundantes citas de "Solo el asombro conoce" descubriremos como los grandes científicos refutan continuamente esta impostura: desde Feynmann a Einstein, desde Lorenz a Galileo, explican que es la curiosidad, el asombro, el impacto frente a la belleza y el orden de la realidad lo que les mueve a acercarse al mundo físico y estudiarlo en detalle, con esa mezcla de observación detenida y razonamiento sin prejuicios que tanto caracteriza al método científico.

El libro esta estructurado en diversas partes, cada una de las cuales inspirada en un aspecto característico del método científico: el asombro, la observación, el experimento, el descubrimiento, la certeza, el signo y finalmente la finalidad. Cada uno de estos puntos captura una parte de la esencia de la aventura científica, como podrá testimoniar cualquier persona que se haya visto implicada en ella: desde la importancia de la fascinación por el orden y la belleza de la realidad como motor de la investigación científica, hasta lo básico de la obediencia al dato de la realidad sin imponer prejuicio alguno, pasando por el caracter de signo de todo descubrimiento científico, esto es, que todo conocimiento de la realidad nos indica a algo mas profundo, mas misterioso, mas grande, que probablemente jamás podremos aprehender del todo. Como sintentiza genialmente Feynmann: " La capacidad de asombrarnos, de maravillarnos ante la naturaleza como algo "dado" y "misterioso" es para Einstein la característica fundamental del científico".

En un momento histórico donde las vocaciones científicas están descendiendo alarmantemente en Europa, parece especialmente necesario volver a presentar la aventura científica en sus auténticas y apasionantes dimensiones, como una actividad que nace en el fondo del sentido religioso del hombre, esto es, de esas preguntas fundamentales, de esas exigencias de sentido y de belleza que todo hombre lleva en su corazón. La ciencia nace de una atracción intensa por parte de la realidad, y si somos fieles a su verdadero método nos encontramos con que la experiencia científica nos lleva siempre a un más allá, un punto de fuga hacia el que tiende todo, y cuanto más conocemos más nos maravillamos del misterio del orden de la naturaleza, que más rico se demuestra. La ciencia, tal y como han hablado de ella los más grandes científicos de la historia citados en el libro, es respuesta a las exigencias humanas fundamentales como decía el gran poeta inglés T.S. Elliot: "No cesaremos de explorar. Y el fin de nuestra búsqueda será llegar al punto de partida, y saber cual es nuestro lugar por primera vez."

mardi 25 septembre 2007

Darwin everywhere

In general, essential scientific insights, when extrapolated out of their context, lead to rather mistaken views of reality, which surprinsingly are adopted almost as a new dogma, I guess since they are this famous scientific flavor. As one of the many examples one could mention Einstein's Theory of Special Relativity. People use to say "Well, you know, everything's relative, no? This is what Einsein said!", and of course who is to say that the sacred Einstein was wrong? No one, but first of all, the relativity of movement (that is, that uniform motion cannot be distinguished from rest) was discovered by Galileo and Newton in the XVII century, and Einstein genial insight (that a similar unification holds for space and time) does not imply at all a relatisvic view on human affairs (at least not more than after Newton's discovery ...)

There is also another common place, almost as used as the one I just described, related to Darwin and his theory of natural selection to explain the evolution of living beings. Since apparently Darwin showed that the only the fittest survive, here and there one reads that "this is natural, only the strongest survive" or "life is a jungle, you need to fight for your survival". As if Darwin, instead of a basic law to understand the evolution of living beings, had found a deep justification of the worst individualism, a new motivation for capitalism in which the role of Adam Smith's hidden hand is substituted by the more serious role of the inflexible laws or nature.

It is no my goal in this post to argue againts this unjustified application of Darwin to human affairs (which I think is fairly evident), but to reason that the evolution of human beings ceased to be darwinian many thousands of years ago, and with the advent of the greatest achievent oh human evolution, self-consciencie, began to be Lamarckian. Let me explain: in Darwin's mechanism for evolution, natural selection, the random variation of characters is transmitted to the descendants, so that after a very long period of time new species are formed. Note that characters aquired in life are never transmitted to the descendants. So if let us say a lion trains a lot to develop a much better speed to optimize its hunting, this will be not very useful to their descendants, which will not inherit any of these acquired characters.

However in Lamarckian evolution, which as we now today is not the mechanism for evolution, indeed these characters acquired in a lifetime are inherited by the descendants, so that if the above lion has developed a greater speed, this will immediately benefit their descendants and contribute to the excellence of the spcies.

Lamarckian evolution is very fast in time (it is directional) while Darwinian natural selection in not (it is random, not directional). This explains why very large periods of time are necessary for the formation of new animal species. However, human beings have the unique feature among all living beings that they can create culture and knowledge, and transmit this to their descendants, something which obviously leads to great benefits. So for humans the advantages over the environment acquired during a lifetime (say the discovery of fire) can be used immediately to their descendants, and this results in a very high pace for human evolution. Let me emphasize that Lamarckian-like evolution is only possible because of the fact that men have conscience, that is, they are aware of reality and that their place they play on it.

Consciene is a unique phenomena along all the history of the universe, and as today scientist do not have the smallest idea of how something like conscience could appear, leading to art, culture, technology and of course science! Summarizing, new time you hear that someone says "you known, life is a jungle, it is natural to fight for ouw own profit, as Darwin said", you could remark that it might or it might not be the case, but the credit should be given to Lamarck in any case .....

lundi 17 septembre 2007

Quotation

Some posts ago I mentioned a very funny yet profound quotation about the nature of some scientist, but I was not able to recall neither the author nor the exact text. Thanks to my collaborator Matteo Cacciari now I know that the author is James D. Watson, one of the discoverers of the nature of the ADN chain. He said once "One could not be a succesful scientist without realizing that, in contrast to the popular conception supported by newspapers and mothers of scietists, a goodly number of scientists are not only narrow-minded and dull, but also just stupid" . Everyone who has ever been implied in the adventure of science will recognize Watson´s thought are tremendously adequate to real life ...

samedi 15 septembre 2007

La continuidad de la ciencia en Occidente

Uno de los mayores problemas al que se enfrentan hoy en dia la gran mayoría de las disciplinas científicas muchos paises europeos es con el alarmante descenso del número de alumnos que cada año se matriculan en estas carreras. De hecho, este descenso es tan acusado que una extrapolación directa implicaría la completa desaparición de muchas carreras científicas en un intervalo de 20 o 30 años a lo sumo. Claramente, este en un worst-case scenario, pero de todas maneras es un problema muy real que afecta a todos aquellos que de una manera o otra estamos implicados en la aventura que es la ciencia, y que en mi opinión afecta también profundamente a la totalidad de la sociedad por las razones que discutiré en breve.


Es interesante analizar las razones por las que se da este fenómeno, apuntadas en un reciente ensayo del Dr. Marco Bersanelli de la Universidad de Milan en la revista Quaderni di Sussidiareta. En primer lugar apunta una razón que poca gente negará, que es la falta de inversión en la formación de científicos y sus enormes dificultades para inserirse después por ejemplo en el mundo de la empresa, lo que hace que la vocación científica sea una apuesta profesionalmente muy arriesgada. Este efecto es muy importante en paises como Italia o España, donde el porcentage de doctores que trabajan en la industria es muy inferior a los de otros paises europeos, y que restringe mucho las opciones profesionales de las personas que apuestan por carreras de ciencia básica.


Sin embargo, esto es solo un aspecto de un problema mucho más complejo, pues incluso en paises donde la carrera científica está mucho más valorada se produce este mismo fenómeno de falta de interés por carreras científicas. El Dr. Bersanelli apunta a razones más profundas, relacionadas en última instancia por una concepción utilitarista de la vida que ya no se fascina por el encuentro frente a la realidad. Esta falta de interés por la realidad se puede percibir sobre todo aquellos que se dedican a la docencia de materias científicas a todos los niveles, cuando los alumnos aprenden las fórmulas de una determinada teoría sin ni siquiera tener demasiado presente que corresponden a una descripción de la realidad que tienen delante (ayudados en esto por una cierta pedagogía para la cual es esencial separar lo que se estudia de qualquier relación con el resto de la realidad y en particular con los alumnos mismos).


Más allá de todo análisis económico o sociológico, nada se entenderá de este alarmante fenómeno del descenso de estudiantes en las carreras científicas sin tener presente que la ciencia es sobre todo fascinación por el impacto frente a la realidad, que nos mueve a interpelarla y preguntarle que más maravillas nos esconde. En la medida que una cultura impida o niegue este fascinación, que no valore el dato de lo real por encima de toda construcción ideológica, antes o después la ciencia básica está en proceso de decadencia.

lundi 10 septembre 2007

Más sobre física y bolsa

Como explicaba en uno de mis posts anteriores, últimamente de interesa mucho la relación entre física y economía, en particular como los métodos de la física nos pueden ayudar a entender mejor el complejo mundo de la economía. Estaba hablando el otro dia con un amigo mio que trabaja en una importante consultoria de finanzas, y me explicaba como por ejemplo en el campo de la bolsa está lleno de leyendas urbanas sobre su comportamiento, tradiciones, intuiciones, pero que realmente hay poca base sólida en los diferentes métodos de predicción. Con la excepción de la llamada Finanzas Cuantitativas, no parece que potentes métodos matemáticos ayuden mucho a la mayoría de los brokers.

Por esto mi amigo y yo hemos empezado un pequeño ejercicio de intentar predecir acciones del mercado de la bolsa utilizando redes neuronales artificiales. De hecho, hay que ser más precisos: no buscamos la predicción temporal (esto es, si tal accion acabo a X ayer, como acabará hoy) sino en buscar correlaciones entre propiedades de diferentes acciones que no sean evidentes y que desmuestres dinámicas ocultas del mercado de bolsa (por ejemplo, si tal acción sube X, tal otra baja Y, podemos decir si la acción Z subirá o bajará?). Creo que tan importante como el método matemático que uno use es conocer el problema bajo consideración y sobre todo formular la pregunta adecuada. Los grandes avances en ciencia han comenzado muchas veces en formular por primera vez la pregunta adecuada, y por lo que entieno esto deberia ser igual también aquí.



Como ejemplo curioso, podeis ver en la siguiente imagen un gráfico de la predicción del IBEX35 basado en redes neuronales. Como, podeis ver, tenemos el resultado no obvio que la predicción es razonable para un número bastante grande de dias. De todas maneras, aun falta mucho para poder cuantificar si la predicción el realmente significativa estadísticamente, pero parece un buen punto de partida.


Por cierto, el otro día me llegó un libro con el curioso título Mi vida como un cuanto, que es una especia de autobiografía de un fisico teórico que después de muchos años haciendo investigación de primer nivel se paso a trabajar en Godman Sachs en finanzas quantitativas, y se ha convertido en un absoluto número uno también en esto de la economía. A ver si esta semana le puedo echar una ojeada ...

mercredi 5 septembre 2007

"The fabric of reality" and the theory of everything

These days I am reading the essay "The fabric of reality" by physicist David Deustch, well known for example by his works in the field of Quantum Computation. In this essay Deutsch proposes his own version of a "Theory of Everything", a theory that has all the ingredients to understand and explain all the reality as we experiment it. It is a rather ambitious proposal based on four basic scientific theories: quantum theory, biological evolution, epistemology and computational theory.

I have just read the very first chapters, so let me just comment on a couple of points that seem of interest to me. First of all Deutsch points out that a"Theory of Everything" cannot in any case be interpreted in the reductionist way some theoretical physicists think about it, like string theorists like to name their loved theory. Indeed, Deutch argues that even in in the future a theory that unifies all fundamental particles and forces is discovered, this will not be in any case a complete theory of Reality, since most of the features of nature cannot be derived from its fundamental components, that is, one cannot derive the theory of evolution from fundamental physics. This is what in recent times has been advocated as an "emergent" view of physical reality rather than an "reductionist" view.

Second is that according to Deutsch the only possible real understanding of quantum teory is Everett's Many Worlds interpretation, according to what there exists an infinite number of parallel universes just like ours, with "ghost" (for us) particles which however can interact with our own universe particles to form the characteristic interference patters that are one of the most astounding features of quantum mechanics. This interpretation seems at least controversial, however the canonical interpretation of quantum mechanics in terms of propagation of "wave functions" is also not the most intuitive concept in the world. I am a bit skeptical about the real existence of this "multiverse", my feeling is that more work on the foundations on quantum mechanics (or a deeper theory) should bring us a better understanding of the in any case extremely surprising quantum world.

More as I go on with this interesting essay in the short future ...

La experiencia humana de la visión

Acabo de recibir el catálogo de la exposición "La luz, los ojos, el significado: la experiencia humana de la visión", que organizó la Asociación Euresis para la promoción y el desarrollo de la ciencia en el Rimini Meeting , el encuentro cultural más importante de Italia que se celebra anualmente en la homónoma ciudad adriática.

Esta muestra se acerca de una manera apasionante al mundo de la visión humana en toda la diversidad de sus aspectos: la física de la luz, la biología del ojo y del proceso de recepción de imágenes, la neurobiologia del cerebro y el almacenamiento de imágenes y la psicología asociada al hecho de la visión. Todo esto unificado por las consecuencias más profundas de la visión en el ser humano, que no se restrige a la adquisición de información sino por encima de todo que es indagación de la realidad en busca de significado.

Cosas curiosas que ha descubierto recientemente la ciencia neurológica es que el proceso de visión no es unitario de una manera primaria, esto es, no el que veamos algo y se nos quede grabada la imagen en algún lugar del cerebro, sino que al contrario algunas regiones del encéfalo registran el movimiento, otras las formas y otros los colores. Como entonces se produce la síntesis unitaria que llamamos visión? A través del gran misterio de la neurociencia: aquello que llamamos conciencia.

A través del recorrido de la muestra, acompañada de imágenes y citas de personajes conocidos como pintores y poetas sobre el concepto de la visión humana, nos damos cuenta que en efecto la visión es aquel de nuestros sentidos que más nos introduce en la realidad, y que el proceso de visión en el ser humano está intrísecamente ligado a la pregunta por el significado de las cosas.

vendredi 31 août 2007

On the sociology of science

The common lore is sometimes that scientists are not like the rest of human beings: they are always objective, never subjective, they never let anything in their personal beliefs to interefere in their research, and that they only fight relentlessly for the immaculate progress of the human knowledge. While very well suited for publicity, this view of scientists is really far from the actual reality. One of my collaborators, a recently appointed ICREA researcher at the University of Barcelona, has in his office a very funny (and realistic) quotation which I cannot reproduce exactly now, but which reads something like "Unlike what is commonly thought by journalists and mothers of scientists, not only all the scientists are not unique genious, some or them are really stupid ".

A scientist is not an espiritual creature separated from the material world, is as human as everyone else, with a set of beliefs, fears and hopes like you and me. Everyone who belongs to any university knows perfectly that many decisions are based not on objective criteria on the quality of the people but on some more subjective (and mundane) reasons. Although in the scientific world this effect is greatly mitigated with respect other areas of knowledge (my father, a law full professor, has explained me some stories which some times do not let me sleep), it is still there. I remember that when I got my first somewhat agressive referee report from a paper of mine, my Ph.D. advisor said that he should think if he had any enemy (in the academic sense of course) that could be responsible for that.

Apart from that, also the subjective judgement of the importance of some research plays a very important role in how science works in real life. Einstein never managed to get a research position (even permanent) before he published his famous papers in 1905, Yukawa got rejected the paper that would give him the Nobel prize and one of the creator of string theory has to painfully mantain himself from temporary position from temporary position while he has working in something that almost everyone then thought was completely irrelevant.

The bottom line is that scientist are human, and science is a human activity as any other. It is obvious that unlike other disciplines knownledge in science advances in a monotonic way (after all, it looks for the correspondence of our reason with reality), but it is a path with all difficulties and suffering associated to our human condition.

Física de partículas y predicción de la bolsa

Cuando empecé mi tesis doctoral, sobre una aplicación de redes neuronales artificiales a aspectos no perturbativos de la teoria de las interacciones fuertes entre particulas, la Cromodinámica Cuántica, poco podía imaginar que técnicas similares se usan para aplicaciones tan diversas como predicción del mercado bursátil o la mineria de datos. De hecho, uno de mis directores de tesis, el Dr. José Ignacio Latorre fue uno de los primeros en este tipo de spin-off.

Sin embargo, si uno piensa un poco, no est descabellado como podría parecer. Yo trabajo en intentar determinar lo que se llama las distribuciones de partones, algo así como la fracción de energía que cada uno de los componentes de los protones lleva. Estas distribuciones no se pueden calcular analíticamente (esto es, con "lápiz y boli", aunque hoy en día es mas bien con ordenador y ratón), y deben extraerse de los datos experimentales. Como no tenemos la menor idea de la forma que tienen, el mejor método es no asumir ninguna sinó utilizar estas redes neuronales, que pueden parametrizar cualquier comportamiento a partir de los datos.

En nuestro complejo mundo real pasa algo parecido. Pongamos por ejemplo la bolsa. En que cada día una acción suba o baje depende de una infinitud da factores, algunos más o menos objetivos (como podría ser una evaluación externa del valor de una empresa) y algunos absolutamente subjetivos (como lo que los inversores esperan que hagan otros inversores). Para conectar una enorme multitud de datos correlacionados de la manera más oscura, utilizar redes neuronales artificiales puede ser útil para descubrir conexiones inesperadas. Hay que notar que a diferencia del mundo físico, objetivo y estable, el mundo humano es mucho más complicado, y completamente incapaz de ser predicho (lo que no quiere decir que estadísticamente se puedan encontrar estrategias ganadoras con las técnicas matemáticas adecuadas)

Un ejemplo curioso que me explicó mi director de tesis este verano consiste en una técnica estadística llamadas las Ondas de Elliot (Elliot waves). Sin entrar en detalles, esta ley "empírica" predice el comporartamiento de cualquier mercado en términos de una serie de ondas, esto es, de subidas y bajadas periódicas. La predicción más sorprendente que hace es que una de las relaciones entre subidas y bajadas es una constante llamada el número aureo, muy utilizada por los matemáticos. Es posible que de un caótico conjunto de inversores estresados aparezca por arte de magia una de las constantes fundamentales de la matemática? Muchos tienen dudas sobre esto, pero parece ser que si a veces se verifica es porque la gente se cree a priori esta teoria. Esto es, cuando los precios bajan hasta la fracción aurea, los inversores se ponen a comprar como locos, pues la teoria predice que entonces los precios subirán, y de hecho lo hacen debido este gran volumen de compras ...

En fin, todo un universo esto de la economía. Si algún día me quedo en el paro como científico, me dedicaré al mundo de las finanzas, después de investigar a quarks y gluones, podría investigar a la misteriosa mano oculta tan querida por Adam Smith?

mercredi 29 août 2007

Lee Smolin and The Trouble with Physics

These days I am reading the latest book of the theoretical physicist Lee Smolin , dubbed "The Trouble with Physics". It is a very provocative author, something that within science can be very healthy sometimes, and this might be one of the times when indeed it is welcome. The book is essentially an assesment of the current status of String Theory, in particular focusing on how well it does (based on proved results and not on conjectures and less even on expectations) in solving several of the most important problems of today theoretical physics, like unification of the forces, unification of general relativity and quantum gravity or the foundations of quantum theory.

I just finished the second part of the book, a rather string critique on string theory based on his lack of mathematical rigor, his absolute lack of testable predictions and the fact that it leads to the famous String Landscape, an almost infinite plethora of string theories, each of which lives on a different region of the multiverse. He complains that almost all academic positions and research funds are given to string theory and almost nothing to other approaches to quantum gravity, like loop quantum gravity.

Having studied a bit of string theory in my undergraduate years (see for example my paper on membranes ) and my more solid training on particle phenomenology, I tend to agree with the complain of the lack of predictions (a theory with so many parameters that they can be fine tuned to avoid always being falsified) but not the issue of mathematical rigor (this is physics not mathematics, I would rather believe more in the results of an experiment than on a "mathematical" proof that these actual results are not possible). My feeling is that we need to understand a lot better string theory. I would say that before we reach the stage in which we can obtain the sought-for Theory of Everything (if something like this really exists) we need much more input from reality, from experimental information. Human reason is a extremely powerful tool, but a careful observation of reality is sometimes more adequate to better understand our work. As Alexis Carrel used to say: Lots of reasoning and no observation lead to mistakes, lots of observation and few reasoning leads to the truth.

You can also read what a leading string theorist with Joe Polchinski thinks of
this issue in a recent review of this book for American Scientist ...

mardi 28 août 2007

El principio antropico y el fin de la ciencia

Ultimamente se ha puesto muy de moda, por una serie de razones, el llamado Principio Antrópico. Este principio nace de la observación que algunas de las características de nuestro universo, como la relación entre las masas de los protones y los electrones o la constante cosmológica que causa su expansióo, cuyos valores no podemos derivar por ahora de primeros principios y determinaos por experimento, tienen unos valores tales que diminutas variaciones de estos llevarian immendiatamente a un universo donde la vida humana es imposible.

Delante esta serie de notables observaciones, que en resumen afirman que si variamos alguna de las constantes que rigen nuestras leyes fisicas la vida humana es imposible (por ejemplo si variamos la razón entre masas del proton y el electron no se pueden formar moléculas) pueden aparecer tres posturas. Las dos primeras parecen ser opuestas pero en el fondo coinciden profundamente

  • Las constantes de nuestro mundo tienen unos valores tales porque existe un
    Diseñador Inteligente que ha construido el universo de manera que pueda existir vida humana

  • Existen una infinidad de universos (el multiverso), y en cada uno las leyes
    físicas son diferentes. No es sorprendente entonces que en algún universo
    la vida humana sea posible


En el fondo estas dos posturas implicas que no podemos con nuestra razón ir mas alla
en el conocimiento de la realidad, esto es, implican el fin de la ciencia tal y como
la conocemos. Una tercera postura es mucho más razonable

  • Existen leyes físicas desconocidas ahora que nos permitirán explicar los valores de al menos algunas de estas constantes de nuestro universo


Esta es la uínica manera de aprovechar el Principio Antrópico: intentar entender las leyes que en última instancia hacen posible nuestra existencia.

Un ultimo comentario de un tema que ha hecho correr ríos de tinta (virtuales): la aparición del hombre en la Tierra no solo depende de una serie de leyes físicas favorables, es tambiín el resultado de un proceso de evolucíon altamente contingente e improbable. Si un meteorito no hubiera eliminado a los dinosaurios o incluso si a los simios de africa se les hubiera ocurrido otra solución adaptativa que no fuera ir erguidos, ahora no estariamos aquí escribiendo (y leyendo) este blog. Pero esto queda para otro post.

lundi 27 août 2007

Darwin revisited in quantum theory

Quantum mechanics is without a doubt one of the milestones of scientific though in all of its history. It has lead to major discoveries in our understanding of nature, but it has had also a huge practical impact in our industrial societies, since. for one of the many examples, quantum mechanics is at the core of modern computers (I remember that at some point I read that the 20% of the American Brute Inner Product was based on products which would have never been possible without the advent of quantum mechanics).

I was reading in the plane today the French magazine Courier International when I spotted an article describing recent work by leading quantum mechanics theorist Wolfgang Zurek and collaborators which addresses one of the foundational problems of quantum mechanics, which is that in its standard formulation quantum mechanics requires the presence of observers to yield well-definite predictions. Obviously this is not consistent with a realist conception of reality, that is, that reality exist out there and does not depend on whether we men are looking or not. Let me note that this is a conceptual problem, and that for practical computations it is not an issue, since we have a well definite set of rules to perform any prediction that we want (which have been verified with an impressible degree on accuracy in all cases).

The proposal of Zurek et al. is that actually it is the environment that solves the apparent inconsistency of the theory in favor of a realist view of reality. Just as in darwinist evolution the environment selects the most adapted animals, in the quantum world the environment, like thermal noise, selects which of the many possible solutions of the quantum equations we will observe in the experiment.

I cannot go into more details until I read the original works, but it really looks a promising approach that should lead us to a much better understanding of quantum theory and the quantum world (which obviously was out there and working fine before there were even humans on earth to invent the world quantum!).

Stephen Jay Gould el divulgador

Este verano he tenido la suerte de descubrir, gracias a la nueva reedición de sus libros en bolsillo, parte de la obra de divulgación del famoso biólogo Stephen Jay Gould. He de admitir que siendo yo un físico, los libros de divulgación que mas había leido eran los de física y matemática, y Gould era mi primera incursión en el apasionante mundo de la biología. Creo que Gould es uno de los mejores divulgadores que he leído nunca, hace que admires realmente de la maravilla que es el mundo natural y su historia, la riqueza de procesos evolutivos que lo hacen tan dinámico, la inagotable fuente de sorpresas que espera al observador atento.

Otros dos factores hacen la obra de Gould especialmente interesante: primero, su vasta cultura, con la que conecta temas clásicos de biología evolutiva con obras de Bach o con la vida de Goethe, y segundo, que es un auténtico científico, desprovisto de intenciones ideológicas, cuyo objetivo es simplemente mostrar la belleza de la realidad en su faceta de mundo natural. Por ejemplo, en varios ensayos critica justamente el creacionismo, pero con la misma intensidad que critica aquellos supuestos cientificos que se dedican a inventar inexistentes conflictos entre ciencia y religión.

Animo de todo el mundo a adentrarse en el apasionante mundo de Gould, le cambia a uno la mirada sobre la el maravilloso mundo natural.

Foundational thoughts on ConScience

ConScience should be a blog on science and scientific thought,
and their interplay with the different aspects reality, that is, with all the different
efforts man has made to understand himself and the world he lives in,
from philosophy to religion, from economy to history and politics and
so forth. Being my first experience in blogging I still don't know what
will be its final outcome, I only expect to have a great time describing
(and of course sharing) my ideas on science and everything else.
There will be entries both in English and Spanish, please
feel free to send me any suggestions you might have.

Enjoy ConScience!