Hablemos de lo que nos fascina de las ciencias y las artes. Toda idea es falsa y toda persona inocente hasta que se demuestre lo contrario. Debatamos las ideas y respetemos a las personas.
domingo, 28 de junio de 2009
miércoles, 24 de junio de 2009
Las piezas lego de la naturaleza. La historia más extraña jamás contada. Parte 4.

Los quanta
En 1900 Max Planck había mostrado que, cuando se hace vibrar mucho a los átomos, su energía sólo puede ser medida en unidades discretas, que se llamaron “quanta”. Es decir, la energía de un átomo y, por ende la de cualquier objeto, sólo puede ser un quanta, dos quanta,… pero nunca siete quanta y medio. Esto es extraño, siempre se había pensado que la energía debía ser una magnitud siempre divisible. No es el caso. ¿Qué se le va a hacer?
- Regla 1: Los electrones pueden orbitar sólo a ciertas distancias del núcleo.
- Regla 2: Los átomos radian energía cuando saltan de una órbita de alta energía a una de baja energía y la absorben cuando hacen lo contrario.
lunes, 22 de junio de 2009
El país de los simios

sábado, 20 de junio de 2009
La cuestión vasca

jueves, 18 de junio de 2009
Las piezas lego de la naturaleza. La historia más extraña jamás contada. Parte 3.

La luz
En el mundo anterior a la física de partículas en la naturaleza existía la materia y poco más. Había movimiento, luz y calor y había también alguna tendencia natural de la materia a seguir ciertas reglas, como la de caer. Se conocían fenómenos extraños como la atracción eléctrica del ámbar o la magnética de los imanes. Los seres vivos tenían, además, un aliento vital y los seres humanos un alma.
Sobre la luz, se tenía la idea de que, de nuestros ojos, salían una especie de tentáculos invisibles que llegaban a todas partes y que daban cuenta de las propiedades lumínicas de los objetos. Esto se cambió por la idea contraria, según la cual de cada objeto salía algún tipo de sustancia que impresionaba en los ojos. Esta idea ya prevalecía alrededor del siglo 11.
En eso estábamos cuando Thomas Young encuentra que la luz no es una sustancia material, sino una onda. Lo hace al mostrar cómo dos rayos de luz producen, al juntarse, una interferencia igual que hacen las ondas. (Véase la figura.)
Con esto pareció ponerse fin a la disputa entre los modelos de Newton (la luz consiste en partículas emitidas en todas direcciones) y de Huygens (la luz es una onda emitida por el cuerpo luminoso).
Todo iba bien con este modelo de la luz como una onda hasta que se observaron comportamientos curiosos de la luz. El más inquietante era el fenómeno fotoeléctrico. Si un rayo de luz incidía en ciertos metales, se podía producir una corriente eléctrica. Esto no es problema, la energía de la luz desplaza a los electrones (que, en los metales, andan bastante sueltos y por eso son buenos conductores de la electricidad) y eso produce la corriente eléctrica. El problema surgía porque una luz azul poco intensa era capaz de producir una corriente eléctrica, pero una luz roja no, no importa lo intensa que fuera. Esto creaba un problema a la teoría de la luz como onda.
La longitud de onda de la luz azul es más pequeña que la de la roja, y la longitud de onda más corta indica más energía: sujétese una cuerda a la pared por un extremo y agárrese el otro extremo con la mano, hará falta más energía para producir ondas pequeñas al mover la mano de arriba abajo. Pero, por otra parte, cuanto más intensa sea la luz, más energía se estará ejerciendo sobre la superficie de metal. Así, la menor energía de la luz roja se debería poder compensar con una mayor intensidad, pero esto simplemente no ocurría, así que el fotón no era exactamente una onda.
Ese es el primero de los fenómenos realmente extraños de esta historia más extraña jamás contada. La solución al enigma fue propuesta por el mismísimo Einstein, y por ello recibió el premio Nobel de Física. Einstein propuso que la luz se emitía en unidades (que acabaron llamándose fotones). Cada fotón era la unidad mínima de energía de cada frecuencia de luz (de cada color, para entendernos) y la manera de interaccionar luz y materia era a través de la interacción entre fotones y electrones. Si un fotón tiene energía suficiente para desplazar un electrón (por ejemplo, un fotón de luz azul), lo desplaza y, si no tiene esa energía (el fotón de luz roja), no conseguirá nada. No importa cuántos fotones de baja energía choquen contra un electrón, no conseguirán desplazarlo. Veinte niños tirando piedras no llegarán a la otra orilla de un río, aunque cada uno pueda lanzar diez metros y la otra orilla esté a cien metros (obsérvese que, entre los veinte, suman doscientos metros). Un gigante con mucha fuerza, que alcance los doscientos metros él solo, sí podría hacerlo.
La manera de interactuar es la siguiente: Si el fotón tiene energía suficiente, desplaza el electrón a una órbita de más energía y el fotón es absorbido. Si no tiene esa energía, pasa de largo. También puede suceder que el átomo expulse un fotón al pasar un electrón a una órbita de menos energía.
Mis vueltas:
1. A Einstein le podían haber dado el Nobel por varios de sus descubrimientos. Hoy prevalece la importancia de su Teoría de la Relatividad, pero, en ese momento, se pensó que era demasiado pronto para determinar a ciencia cierta su validez. Tan extraña era esta teoría y tan cautos los del comité del Nobel.
domingo, 14 de junio de 2009
Las piezas lego de la naturaleza. La historia más extraña jamás contada. Parte 2.

La historia del átomo
El primer gran éxito de la teoría atómica viene con John Dalton. Este hijo de un cuáquero, a comienzos del siglo 19, experimentó con varias sustancias, principalmente gases. Trabajó con agua, dióxido de carbono, amoníaco,… y se dio cuenta de que eran combinaciones varias de hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, sulfuro, carbono,… Estos últimos serían los elementos, con los que propuso su teoría atómica:
1. Cada elemento está compuesto de átomos iguales.
2. Los átomos de un elemento se distinguen de los de otro elemento por su peso.
3. Los átomos de un elemento se pueden combinar con los de otros elementos para formar compuestos. Cada compuesto tiene siempre el mismo número relativo de átomos de cada elemento.
4. Los átomos no se crean ni se destruyen. Las reacciones químicas simplemente agrupan los átomos de otra manera.
No está nada mal para ser el primer paso serio tras los primeros atomistas. Tuvo varios errores, como el suponer que las proporciones serían las más sencillas posibles. Así pensó que el agua era HO (un átomo de Hidrógeno y otro de Oxígeno) en lugar de H20 (dos de H y uno de O).
Casi un siglo tuvo que pasar hasta el siguiente descubrimiento importante. J.J. Thomson, experimentando con rayos catódicos, descubrió el electrón. Los rayos catódicos se consiguen poniendo dos electrodos (dos piezas de metal, una con carga negativa, el cátodo y la otra positiva, el ánodo –la carga se consigue uniendo cada electrodo a uno de los bornes de una batería o pila–) dentro de un tubo en el que se ha hecho el vacío. Al calentar el cátodo se produce el rayo catódico. Thomson se dio cuenta de que este rayo estaba cargado negativamente, que esta carga no se podía separar del rayo (lo intentó con un campo magnético, es decir, con un imán) y, finalmente, que tenía que provenir de los átomos del cátodo. Así pues, los átomos contenían cosas que se llamaron electrones. Su modelo del átomo, en sus palabras, era el de un pudin con pasas (los electrones). Si el electrón tenía carga negativa y el átomo carga neutra, el pudin debía tener carga positiva.

De momento esto no es tan extraño. ¿Que nuestras piezas de lego tienen unas pequeñas piezas incrustadas? No pasa nada. Lo que resultó bien extraño fue el siguiente descubrimiento. Trece años después (estamos ya en 1911) a Rutherford le dio por bombardear una plancha de oro con partículas alfa a ver qué pasaba. Las partículas alfa (ahora lo sabemos) no son más que núcleos de Helio. Es decir, átomos de Helio sin sus electrones, y se producen en el proceso de desintegración natural de elementos radiactivos, como el Radio. En tiempos de Rutherford sólo se sabía que tenían carga eléctrica positiva. Así que puso una masa de Radio frente a una plancha de oro y observó que la mayoría de las partículas atravesaban la plancha y que las pocas que no lo hacían salían despedidas en cualquier dirección, incluso rebotadas. La única explicación que se le ocurría para el fenómeno era que casi toda la materia del átomo estaba concentrada en una parte muy pequeña de su volumen, y que esto debía ser el núcleo cargado positivamente, por la forma en que repelía las partículas alfa, también positivas. Así que el sitio que le quedaba a los electrones era estar alrededor del núcleo. Además, esto confirmaba que los electrones debían de tener muy poca masa y, a su vez, ocupar muy poco espacio. Conclusión: Los cuerpos que nos parecen sólidos están compuestos de unas piezas de lego que son, en su mayor parte, vacías. Si el átomo tuviera el tamaño de la tierra, el núcleo sería como un estadio de fútbol.

Ahora sí estamos ante algo muy extraño. Y sin embargo, esto no ha hecho más que empezar.
Mis venidas:
1. Encontrar que nuestra intuición de que todo lo que nos parece sólido y macizo es, en su mayor parte, nada, vacío, es el primer aviso de lo distinta que es la naturaleza respecto a nuestras intuiciones. A partir de aquí se producirá una línea de descubrimientos para las que, cada vez más, tendremos que apoyarnos más en las matemáticas (incluidas intuiciones dentro de ellas) y menos en las intuiciones que podamos formular directamente sobre el mundo físico.
2. Es interesante reseñar cómo el modelo de átomo formulado por Dalton podía ser reconocible por los atomistas griegos si levantaran la cabeza. En otras palabras, el modelo de Dalton, desarrollado a partir de la evidencia experimental, es muy similar al de los atomistas, que fue desarrollado a partir de reflexiones filosóficas. Creo que no hay otro ejemplo en la ciencia de una idea tan antigua y tan acertada.
viernes, 12 de junio de 2009
Las piezas lego de la naturaleza. La historia más extraña jamás contada. Parte 1.
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Los primeros átomos
Entre los antiguos griegos surgió la necesidad de explicar de dónde sale la diversidad de todo lo que nos rodea. Comenzó la búsqueda del arché o principio. Diferentes filósofos postulaban diferentes alternativas. El ser, el apeiron, el agua, el aire, el fuego (como cambio), los elementos tierra, agua, aire y fuego tomados en su conjunto, el número,… fueron candidatos para ser el principio que organiza el mundo. Se postulaba que el arché se transformaba, mediante algún proceso, en cada una de las cosas que nos rodean.
En esta tesitura salieron dos voces discordantes. Leucipo y Demócrito postularon que las diversas cosas del universo son combinaciones distintas de otras entidades llamadas átomos, que carecen de cualidades, y que se presentan en diferentes tamaños. Además, son ganchudos para poder unirse entre sí. Así, lo que hace que cada cosa sea a su manera es la combinación de los átomos que la componen. Es como que hubieran dado con la idea de que el universo se crea con piezas de lego.
Por influencia de Aristóteles, esta idea nunca prosperó entre los filósofos, para quienes la idea de la esencia del ser sería el problema principal. La tradición atomista siempre fue minoritaria, con figuras posteriores como Lucrecio, ya en la época romana, y poco más. Tuvo que llegar el Renacimiento para que Gassendi considerara el atomismo como la hipótesis más razonable para la explicación de la naturaleza. A partir de aquí fue la hipótesis de los científicos y de algunos filósofos (todavía se mezclaban en estas épocas).
La idea del átomo era extraña a la física y a la metafísica aristotélicas, pero todavía no había revelado todas las sorpresas que traería el desarrollo de esta hipótesis materialista del Universo. Sorpresas que harían de ella la historia más extraña jamás contada y que aquí comienza.
Mis idas:
1. Cuando, en tiempos de ignorancia, varias personas aventuran hipótesis, es posible que alguna acierte por casualidad con algún rasgo de lo que se descubrirá más tarde. No tiene por qué haber en ello más sabiduría que la que se tiene al acertar una quiniela y, sin embargo, de todas las hipótesis antiguas acerca de la constitución de la naturaleza, esta de los atomistas tiene toda la pinta de ser una gran idea o intuición más que una casualidad. Basta ver con qué naturalidad daba ya algunas respuestas a la variedad de la realidad basándose en muy pocos elementos primitivos, a saber, la existencia de los átomos y su capacidad de combinarse. Dos mil años de metafísica no pudieron llegar a tanto.
2. A veces me imagino cómo hubiera sido la evolución de la cultura occidental de haber prevalecido las ideas de Leucipo y Demócrito. Estoy convencido de que se habría desarrollado mucho antes la ciencia y hubiera tenido menos cabida la religión. La búsqueda de la esencia, la inmanencia, la trascendencia y demás "encias" del ser y de la cosa en sí hicieron divagar a gente sabia durante más de dos mil años. Aún hoy, a pesar de lo que sabemos del mundo y de la composición de todas las cosas que nos rodean, sigue habiendo gente entretenida en metafísicas que tienen su origen en ideas completamente erróneas acerca de cómo es el mundo. En esto coinciden discursos religiosos, esotéricos y metafísicos.
miércoles, 10 de junio de 2009
El aborto a los 16 años

Leo el El País un artículo de Sánchez Ferlosio muy sensato (como de costumbre en él) sobre la ley que permitirá abortar a las adolescentes de 16 años sin necesidad del permiso paterno. Digo que es sensato porque la argumentación se hace sobre la base de hechos que el autor va señalando como relevantes para el caso, como debe ser. Así uno podrá saber si está o no de acuerdo, acudiendo a la realidad y viendo si es como Sánchez Ferlosio dice que es.
Suena razonable, y sin embargo, ¡qué lejos esa actitud de la que comúnmente encuentra uno en esta discusión! Pondré varios ejemplos, dos en contra y uno a favor de la ley.
O bien el aborto en una minucia, comparable a cortarse una uña, o bien es algo grave. Si es una minucia, no tiene sentido alarmarse por la posible interferencia de los padres. Si es algo grave, deberíamos alarmarnos si los padres no interfieren… ¿Qué hay más totalitario que el desprecio absoluto de lo que el otro considera como sus valores supremos? (El Café de Ocata.)
La libertad de la madre -y del padre, cabría añadir- para matar a su hijo es consistente si y sólo si definimos la patria potestad como un derecho de vida o muerte sobre la descendencia. Ahora bien, habida cuenta de esto, y dado que el que puede lo más puede lo menos, entonces también está en la mano de los padres del menor no emancipado el impedir su decisión sobre este extremo. (Frustración voluntaria.)
…si una mujer puede casarse y tener hijos sin necesidad del consentimiento paterno, también puede abortar si llega el caso (Hellboy en El Café de Ocata.)
En el primer comentario se presenta una disyuntiva con solo dos extremos de una continuidad en lo leve o grave que puede ser algo. Con este tipo de disyuntivas es un buen ejercicio cambiar los términos para ver la falacia: “Si es una minucia, no tiene sentido alarmarse porque no se necesite el permiso paterno. Si es grave ¿qué hay más totalitario que el desprecio absoluto a lo que la adolescente considera sus valores supremos?” ¡Que haya que decirle esto a un filósofo!
En el segundo comentario se viene a decir “si puedo matar a mi hijo, también puedo impedirle abortar (u obligarle, imagino)”. La falacia es doble. Primero, porque la premisa es falsa, nadie puede matar a su hijo. Segundo, porque, aunque pudiera, no se sigue que pueda hacer otras cosas. La ley puede, en algunos países y en determinados casos, matar a alguien, pero no puede obligarle a tomar decisiones de su competencia. No es cierto que quien puede lo más puede lo menos. Podrá ser si estamos hablando de la misma magnitud (más o menos dinero, más o menos trabajo,…) y de poder físico. Si hablamos de cosas distintas (vida, propiedades,...) o de derecho, esta máxima no es cierta.
En el tercer comentario se hace una falacia parecida a una de las anteriores: “Si puede tener hijos puede abortar”. Puede ser una buena apelación a nuestros sentimientos (como las anteriores), pero es también un non sequitur.
Apunto aquí mi contestación en El Café de Ocata y en Reflexiones de un Psicólogo Evolucionista:
Si una joven de 16 años quiere abortar y no le dejan hacerlo, se produce un daño (según la propia joven) si la joven, cuando llegue a su mayoría de edad, insiste en que su elección a los 16 era la correcta. Si una joven de 16 años quiere abortar y le dejan hacerlo se produce un daño si, a los 18 años, se arrepiente de la decisión. El primer error es irreversible, el segundo no (la joven puede, todavía, tener hijos). Es, por tanto, el primer tipo de error el que hay que evitar.
Recuerdo que la discusión no es acerca de la moralidad o conveniencia de la legalidad del aborto, sino de si, en una situación de legalidad del aborto, es conveniente o no que la adolescente de 16 ó 17 años necesite el permiso paterno para abortar. Mi comentario sólo parte de las anteriores premisas y busca la solución en el mínimo daño, evaluado por quien la ley dice que sí puede tomar la decisión (la chica mayor de edad). Si alguien me muestra datos de que el daño del error reversible es mayor que el del irreversible (ambos multiplicados, claro, por la probabilidad de ocurrencia de ese error), estaré dispuesto a cambiar de opinión.
Como siempre, encuentro útil llevar la argumentación a un terreno en el que pueda ser ratificada o refutada con la evidencia. Lo contrario es apriorismo o, en otras palabras, prejuicio.
domingo, 7 de junio de 2009
Varias tesis sobre las teorías científicas

1. Sólo podemos deducir proposiciones lógicamente dentro de un sistema formal. La geometría euclídea en matemáticas, la relatividad restringida en física, el equilibrio general en economía,... son ejemplos de sistemas formales. También lo es la lógica proposicional a la que nos intentamos aproximar las más de las veces en nuestros discursos.
2. El sistema formal debe incluir definiciones precisas. Cosas como "esencia", "cosa en sí", "hecho puro", "todo",... no suelen estar bien definidas. Por ejemplo, lo "omnipotente" no está bien definido, no existe el "conjunto de todos los conjuntos".
3. No se pueden usar conclusiones obtenidas en un sistema formal para otro sistema formal, a no ser que uno esté incluido en el otro. No formalmente, por lo menos.
4. Los sistemas formales se pueden ampliar para "saltar del sistema" a lo Gödel. Esto no completa el sistema.
5. Una teoría es un sistema formal en el que se describen objetos y reglas de inferencia para las relaciones entre ellos. En el lenguaje de la teoría se pueden describir muchas posibles relaciones entre los objetos. La teoría elige (seguramente a través de teoremas que parten de postulados que se exige al sistema, como los que subyacen a la definición de equilibrio), de entre todo lo que se puede enunciar en el lenguaje de la teoría, sólo unas cuantas de las relaciones como las "que son el caso". Podemos llamar a esto "principio de falsabilidad".
6. "Lo que es el caso" tendrá una interpretación si la teoría ha de ser interesante. Puede ser una interpretación positiva, una normativa, adscritptiva, exhortativa,...
7. Una teoría "diseñada" para ser descriptiva y una teoría "diseñada" para ser normativa pueden hablar, formalmente, de los mismos objetos, pero sólo si establecen los mismos postulados acerca de las relaciones entre ellos podrán ser conmensurables. En ese caso serán, formalmente, la misma teoría y la interpretación será algo así como "todo lo que es, debe ser". Mientras lo descriptivo y lo normativo no coincidan de esa manera, las teorías "diseñadas" para cada interpretación serán sistemas distintos y no podrán deducirse proposiciones de una en la otra.
8. La realidad no es una teoría ni un sistema formal, que sepamos. Tampoco es posible saltar lógicamente de la realidad a la teoría y viceversa. Lo que podemos hacer es establecer homomorfismos entre lo que vemos en la teoría y lo que creemos ver en (alguna parte de) la realidad. No nos consta que "todo lo real sea racional", aunque bien podría serlo. Aún si lo fuera, no sabemos qué sistema formal es la realidad.
9. Que algunas teorías (y no solo teorías, sino también actos instintivos, aprendidos no se sabe cómo,...) sirvan para establecer este homomorfismo es una cuestión que se dilucida en la práctica, en lo que (creemos que) está pasando en la realidad cuando interactuamos con ella según la teoría. (Si con la teoría llegamos a la Luna, algo de homomorfismo tendrá con alguna parte de la realidad).
10. La inferencia estadística nos ofrece un modelo en el que se deduce lógicamente cómo se puede incorporar la información imperfecta en la aceptación de un modelo.
11. El problema de la realidad exterior se soluciona de manera práctica: no sabemos hacer otra cosa que actuar como si existiera. Si no existe y es una ilusión, lo que aprenderemos será acerca de esa ilusión.
12. El problema de las otras mentes no tiene más solución que la aplicación del test de Turing.
13. El problema de la inducción, si se entiende en términos probabilísticos, lo resuelve el modelo de la inferencia estadística (o los modelos, porque hay dos, el clásico y el bayesiano).
14. No existe "el problema de la inducción" en el mismo sentido que no existe “el problema de contar”. El sistema formal de los números naturales ofrece el modelo que justifica el “contar” con sus complicaciones de la multiplicación y otras más. De igual manera el modelo de inferencia estadística ofrece el modelo para la inducción. El paso del modelo a la realidad (y viceversa) en ninguno de los dos casos se puede establecer con rigor lógico.
15. El falsacionismo y el verificacionismo son, lógicamente hablando, exactamente la misma cosa. Sólo hace falta aceptar un posible grado de error en la teoría o en la información aportada por el dato que verifica o que falsea. Recuérdese que la teoría puede enunciar muchas cosas, pero solo acepta algunas. Encontrar datos que caigan en lo que "es el caso" supone no encontrar datos en lo que "no es el caso" y viceversa. Esto no implica que las probabilidades de verificar la teoría sean las mismas si uno busca activamente un grupo de hechos para falsar o para verificar. Tampoco lo es si busca uno y no otro tipo de hechos para verificarla.
Dejaré para otra ocasión lo que puedan ser los programas científicos, la manera en que se organiza la ciencia y si son los epistemólogos o los científicos los que han aportado soluciones a esos problemas.
jueves, 4 de junio de 2009
Ser políticamente correcto en Blanconia
