jueves, 26 de junio de 2014

La ciencia es una herramienta

Francis Bacon
La utopía La nueva Atlántida, de Francis Bacon, contemporáneo de Galileo y pionero de la moderna filosofía de la ciencia, describe una sociedad perfecta que surge automáticamente de la práctica de la ciencia, a la que los habitantes de la isla de Bensalem han convertido en la base de su sociedad y de su gobierno. Como muchos de sus seguidores enciclopedistas, que un siglo después crearon el mito del progreso indefinido (véase mi artículo El mito del progreso en la evolución de la ciencia), Bacon creía que la ciencia del futuro llegará a salvar al hombre, que algún día conseguirá resolver todos los problemas humanos, abriendo paso al paraíso en la Tierra.

Este error es muy frecuente. A menudo se confunden las herramientas con el bien que se puede hacer con ellas, olvidando que las mismas herramientas también pueden emplearse mal. Veamos algunos ejemplos, entre otros miles que podrían aducirse:

·         Un martillo se puede utilizar para colocar una obra de arte donde todo el mundo pueda verla, pero también puede servir para destruirla, como intentó hacer un loco con la Piedad de Miguel Ángel.
·         Un escalpelo puede salvar una vida, ayudando a un cirujano a extirpar un tumor maligno, pero también puede servirle a un asesino para matar a su víctima.
·         Una bomba atómica podría desviar un asteroide que amenaza provocar una catástrofe al estrellarse contra la Tierra, pero también puede obliterar una ciudad, matando a cientos de miles de personas.
Isaac Asimov
·         En un artículo publicado en 1970 (The sin of the scientist, incluido en la colección The stars in their coursesIsaac Asimov se pregunta si la ciencia puede utilizarse para hacer el mal. Su respuesta es inequívoca: ¡Sí!. Y señala, como el peor pecado de los científicos en toda la historia, la invención de los gases venenosos durante la primera guerra mundial (hoy se llaman armas químicas).

La ciencia es una herramienta y las herramientas no son ni buenas, ni malas. Lo que es bueno o malo es el uso que se haga de ellas. La ciencia puede contribuir, y lo ha hecho, a la mejora del mundo y de la humanidad, pero no puede salvar al hombre de su propia maldad, porque también le proporciona mayores medios para ejercerla.

¿Hay, por tanto, algo por encima de la ciencia? ¡Por supuesto! La ciencia estudia los fenómenos y formula teorías para explicarlos. Funciona exclusivamente en el modo indicativo: esto es así (descripción); esto lo causa aquello (explicación). Desde que Aristóteles formalizó la lógica, se sabe que no se puede deducir, de dos premisas en indicativo, una premisa en imperativo. La ciencia no puede llevar a una conclusión del tipo: debes hacer esto y no lo otro.


Como cualquier otra herramienta, la ciencia debe estar bajo el control de la ética. No vale decir: puede hacerse, luego debe hacerse. Gracias a la ciencia, hoy podemos destruirnos a nosotros mismos. ¿Debemos hacerlo?
Manuel Alfonseca

jueves, 19 de junio de 2014

El tiempo, ¿una ilusión?

Albert Einstein, 1947
Los físicos tienen tendencia a negar la existencia real del tiempo irreversible y a veces lo consideran una ilusión, un fenómeno psicológico, una apariencia. En una carta de pésame que escribió Einstein en 1955, dijo: ...la distinción entre pasado, presente y futuro es sólo una ilusión, aunque persistente. Curiosa manera de consolar a quien ha perdido a un ser querido. Sus razones para decirlo fueron estas:

·         Si en las ecuaciones de la gravitación universal de Newton se cambia el signo de la variable que representa el tiempo, las ecuaciones no cambian. Si viésemos la película de un proceso gravitatorio, la teoría predice que no seríamos capaces de detectar si la proyección está al derecho o al revés.
·         Lo mismo ocurre con las ecuaciones de Maxwell, que describen el comportamiento de las ondas electromagnéticas.
·         Lo mismo ocurre con las ecuaciones de Einstein, que sustituyen a las de Newton para describir la gravedad.
·         Lo mismo ocurre con la ecuación de Schrödinger, base de la mecánica cuántica.

El problema es que las ecuaciones mencionadas no constituyen toda la física. El segundo principio de la termodinámica implica la existencia de una flecha del tiempo. Y como dijo en 1928 el inventor de este término (Eddington), si tu teoría se opone al segundo principio... le espera el colapso en la más profunda humillación.

Toda teoría física es una abstracción en la que siempre se simplifica, se eliminan partes de la realidad. Si la irreversibilidad del tiempo es una de esas simplificaciones, no es de extrañar que el resultado final sea reversible. En los hechos reales, en cambio, no hay abstracción que valga. Hay que aplicarles a la vez todas las teorías de la física. También el segundo principio de la termodinámica. Si lo hacemos, la supuesta simetría temporal desaparece.

  • Una de las primeras aplicaciones de la teoría de Newton describe la caída de una manzana. Si se
    Newton y su manzana
    proyecta una película que muestra en el suelo varios pedazos de manzana, que de pronto se ponen en movimiento y se reúnen en una sola pieza de fruta, que después sube hacia arriba hasta quedar sujeta a un árbol, ¿tendríamos dificultad para saber si está proyectada al derecho o al revés? El hecho de que no la tengamos es consecuencia del segundo principio de la termodinámica.
  • Esto se aplica también a los movimientos de los cuerpos celestes. Imaginemos una grabación de la órbita de Mercurio en la que se pueda ver el sol. Estudiando el movimiento de las manchas solares podríamos deducir si la película está proyectada al derecho o al revés. Las manchas solares son consecuencia de fenómenos termodinámicos.
  • La desintegración radiactiva es otro ejemplo de un proceso reversible en teoría, pero irreversible en la práctica, hasta el punto de que la proporción de uranio-238 y plomo-206 en una roca nos proporciona un método fiable para calcular su edad. La cadena de desintegraciones del uranio al plomo es muchísimo más probable que la cadena inversa, aunque las teorías físicas digan que podría ser reversible.
  • Diga lo que diga la ecuación de Schrödinger, la mecánica cuántica, en la interpretación de Copenhague, exige la irreversibilidad del tiempo. Si un fotón impacta contra un electrón con cierta energía, el electrón queda en dos estados de espín superpuestos. Si se mide el espín, la superposición cuántica colapsa en un valor positivo o negativo. Este proceso implica una dirección del tiempo: primero viene el impacto del fotón, luego el electrón en dos estados superpuestos, finalmente una medida y un colapso cuántico. El proceso inverso no puede darse.

En todos estos ejemplos, en cuanto se hace intervenir toda la física sin excluir la termodinámica, la supuesta reversibilidad del tiempo desaparece.

Parece que los físicos tienen tendencia a poner sus teorías por encima de la realidad, haciendo lo contrario de lo que exige el método científico. Ni siquiera grandes hombres como Einstein estuvieron exentos de ello.

Otro día hablaremos de la causalidad.
Manuel Alfonseca

miércoles, 11 de junio de 2014

¿Diseño inteligente o evolución al azar?

Charles Darwin
Como toda teoría científica, la de la evolución será siempre provisional, pero en siglo y medio ha quedado muy bien contrastada. No es probable que venga una revolución que la declare obsoleta o equivocada, quizá tan sólo algún ajuste fino, como le pasó a la física de Newton con la teoria de la relatividad general de Einstein. Cualquier ataque contra la teoría de la evolución debería basarse en la constatación de hechos discrepantes, que hasta ahora no se han presentado.
El problema es que algunos de los que defienden la teoría de la evolución dan un paso más y caen en el mismo pecado del que acusan a sus oponentes, presentando elucubraciones filosóficas y afirmaciones dogmáticas como si fuesen teorías científicas contrastables.
Como cualquier teoría científica, la teoría de la evolución es un conjunto de hipótesis para explicar hechos conocidos, susceptibles de que se pueda demostrar que no son correctas. Se basa en la constatación comprobada de que las especies cambian, y estudia los mecanismos que pueden llevar a ello: mutaciones, ADN, selección natural... Cualquier connotación filosófica que se añada no tiene carácter científico, tanto si se afirma, con los creyentes, que detrás de todo hay un diseño inteligente, como si se dice, con los ateos, que todo es únicamente consecuencia de la casualidad.
Los partidarios de la teoría científica del diseño inteligente aducen supuestas pruebas, como la existencia de órganos y procesos muy complejos (los flagelos rotatorios de las bacterias, ciertos ciclos químicos delos seres vivos) o conductas complicadas (como las avispas que paralizan arañas inyectando veneno en cada ganglio nervioso). Estos argumentos se presentan hoy a veces como si fuesen nuevos e incontestables, cuando muchos tienen más de un siglo de antigüedad y hace tiempo fueron refutados por los biólogos evolucionistas, empezando por el propio Darwin.
Es imposible que las dos partes lleguen a un acuerdo. Si se descubriera algo en los seres vivos que fuese imposible de explicar con nuestros conocimientos actuales, un científico ateo dirá que alguna causa aún desconocida explicará, cuando se descubra, la cuestión pendiente. Por otra parte, aunque todo lo que se sabe sobre los seres vivos fuese compatible con la acción de fuerzas aparentemente casuales, no por ello queda excluida la hipótesis del diseño inteligente, pues Dios puede haber incluido un azar aparente entre las herramientas asociadas a la creación del universo. No se puede negar a Dios la posibilidad de usar mecanismos que nosotros sí podemos utilizar.
Experimento de vida artificial
Existe una rama de la informática (la programación evolutiva) que construye programas de ordenador inspirados en la evolución biológica. Se habla de vida artificial cuando estas técnicas se emplean para construir sistemas de agentes que remedan el comportamiento de los seres vivos. Simulando colonias de hormigas, por ejemplo, se arroja luz sobre el comportamiento de enjambres de seres que actúan juntos, lo que permite formular hipótesis sobre la aparición de entidades de nivel superior, como los organismos pluricelulares o las sociedades humanas.
Un experimento de vida artificial es un ejemplo de diseño inteligente por parte del programador, pero los agentes interaccionan bajo el control de algoritmos seudo-aleatorios, es decir, de algo parecido al azar. Ahora bien, Gregory Chaitin demostró que azar y seudo-azar son matemáticamente indistinguibles. Si alguna vez aparecieran agentes inteligentes en estas simulaciones, no podrían deducir la existencia del programador por experimentación, pues está fuera de su mundo, y podrían llegar a la conclusión falsa de que su existencia es consecuencia del azar. De igual manera, nosotros tampoco podemos demostrar la verdad ni la falsedad de la hipótesis que afirma que el universo no ha sido diseñado por nadie. Por lo tanto, dicha hipótesis debe considerarse extra-científica.
Ni el diseño inteligente ni la evolución puramente casual son teorías científicas, pues es imposible demostrar que sean falsas. Las dos son teorías metafísicas y deben presentarse como tales. Los libros de texto de ciencias naturales no tienen por qué presentar el diseño inteligente como alternativa a la teoría científica de la evolución, pero tampoco deben sugerir que la ciencia ha demostrado que Dios no existe o que el universo y la evolución biológica son consecuencia únicamente del azar, porque estas afirmaciones son falsas. La ciencia no puede demostrar ninguna de esas cosas.
Manuel Alfonseca

jueves, 5 de junio de 2014

Confusiones egregias en los medios de comunicación

Las noticias científicas que aparecen en los medios de comunicación suelen contener muchos errores. Lo mismo ocurre con el uso (y abuso) que se hace de las matemáticas y de la estadística. Veamos una muestra:

Yacimiento de icnitas de Aren 
    ·  Noticia publicada el 12 de enero de 2010 en CORDIS, de la que se hizo eco Madri+d: Titular: Un descubrimiento de icnitas provoca la reevaluación de la prehistoria. Texto: ...icnitas de los primeros animales terrestres vertebrados... Crítica: Según el diccionario, prehistoria es el periodo humano  anterior a la invención de la escritura. Llamar prehistoria al tiempo de la aparición de los primeros vertebrados terrestres (que es a lo que se refiere la noticia), es, pues, un abuso del lenguaje.


·         Noticia publicada el 24 de mayo de 2010 en ABC Periódico Electrónico, de la que se hizo eco Madri+d. El titular era: Teletransportan información entre dos átomos separados por 16 kilómetros. Crítica: Aunque el cuerpo de la noticia es correcto, el titular es falso. En primer lugar, no hubo transporte de información. En segundo lugar, los fotones no son átomos.

Claudio Ptolomeo
·         Artículo de Juan Cruz publicado en El País el 28 de abril de 2013, titulado La noche enorme. El texto dice: Dice Savater en su libro Las ciudades y los escritores, que publica Debate, que ese texto escrito “casi como una especie de epitafio póstumo, para Ptolomeo, el famoso astrónomo renacentista”. Crítica: De los muchos Ptolomeos de la historia, el astrónomo famoso es Claudio Ptolomeo, que vivió unos catorce siglos antes del Renacimiento.

·         Noticia publicada en La Vanguardia el 16 de abril de 2013. Titular: El largo adiós. Texto que aparece en la imagen de la página 27A la velocidad actual, el Voyager 1 tardaría unos 4,37 años-luz en llegar [a Alfa Centauri]
Voyager 1
      Crítica: el año-luz no es una unidad de tiempo, sino de distancia. Avisada La Vanguardia, al día siguiente publicó la siguiente corrección: FE DE ERRORES. La nave Voyager 1 tardaría 4,37 años en llegar a la estrella Alfa Centauri, y no 4,37 años luz como se indicaba ayer en la página 27, ya que el año luz es una unidad de distancia y no de tiempo O sea, que la nave Voyager 1 viaja a la velocidad de la luz ¡Errores en la fe de errores...!

·         Noticia publicada en ABC Periódico Electrónico el 4 de septiembre de 2013, de la que se hizo eco Madri+d. El titular es: La civilización egipcia se formó mucho antes de lo que se pensaba. El texto dice: el primer faraón de la dinastía egipcia, el rey Aha, accedió al trono entre el 3111 y el 3045 a.C, hasta 500 años más tarde de lo que se había estimado. Crítica: el titular y el texto se contradicen. En este caso, el texto es correcto, el titular está mal: la civilización egipcia se formó mucho después de lo que se pensaba.
Manuel Alfonseca