jueves, 14 de enero de 2021

¿Está en crisis la física teórica?

Nicolás Copérnico
The same post in English

La física ha sido, durante los últimos siete siglos, la reina de las ciencias: su objeto es el estudio del nivel más bajo de la realidad; es la más afín a las matemáticas; la ciencia que ha visto llegar un número enorme de teorías y descubrimientos nuevos, espectaculares y, podríamos decir, revolucionarios. Veamos algunos de ellos:

  • Siglo XIII: Roger Bacon estudia la reflexión, la refracción, la aberración esférica y el uso de lentes para corregir defectos de la visión. Sugiere la posibilidad de construir telescopios, microscopios y vehículos voladores.
  • Siglo XIV: Jean Buridan, Nicolás Oresme, Alberto de Sajonia y los calculatores del Merton College revolucionan la Mecánica, apartándola por primera vez de la obra de los filósofos griegos e introduciendo conceptos nuevos como el de ímpetu.
  • Siglo XVI: Copérnico propone sustituir el sistema geocéntrico de Ptolomeo por uno heliocéntrico, mucho más sencillo. Kepler modifica la teoría de Copérnico y descubre las tres leyes empíricas que llevan su nombre.
  • Siglo XVII: Galileo perfecciona el telescopio y realiza con él descubrimientos astronómicos. Además recapitula y organiza los descubrimientos mecánicos del siglo XIV. Newton revoluciona la física con la teoría de la gravitación universal, que unifica la mecánica terrestre y la celeste, y realiza grandes avances en óptica. Otros físicos importantes de ese siglo son Pascal, Huygens, Boyle, Mariotte, y muchos más.
  • Siglo XVIII: Aunque se detecta cierta deceleración de los avances científicos, podemos mencionar a los Bernoulli, y ya a caballo con el siglo XIX, a Galvani, Volta y Laplace.
  • A partir del siglo XIX, los descubrimientos en física teórica y experimental y el número de físicos profesionales aumentan extraordinariamente. Quedándonos únicamente con los principales, mencionemos a Dalton, Faraday, Ampère, Gauss, Maxwell, Carnot, Lord Kelvin y Boltzmann.

miércoles, 6 de enero de 2021

Influencia de las ideas estéticas en la física

El Nacimiento de Venus de Botticelli
The same post in English

En un artículo anterior hablé del nuevo libro de Francisco José Soler Gil titulado El enigma del orden natural. El capítulo tercero de este libro, que se titula Las ideas estéticas en la física y reproduce una conferencia impartida por el autor en la Facultad de Química de la Universidad de Sevilla, me ha proporcionado argumento para este artículo de mi blog.

La influencia de las ideas estéticas en la física es muy antigua, quizá tanto como la propia física. Uno de sus precursores más antiguos es Pitágoras, que propuso el concepto de la armonía de las esferas celestes, según el cual las distancias entre los planetas reproducirían los intervalos musicales armoniosos.

jueves, 31 de diciembre de 2020

Reptiles marinos del Mesozoico

Julio Verne
The same post in English
En 1867, Julio Verne publicó su famosa novela Viaje al Centro de la Tierra, cuyos protagonistas encuentran a gran profundidad un océano subterráneo al que bautizan como mar de Liddenbrock, y son testigos de la lucha a muerte de dos grandes animales marinos: un plesiosaurio y un ictiosaurio, supuestos descendientes de antepasados que se hundieron con el mar de Liddenbrock hace cien millones de años y sobrevivieron allí, protegidos por la corteza terrestre, mientras sus congéneres de la superficie se extinguían como consecuencia del impacto del meteorito o cometa que acabó con casi todos los dinosaurios, aunque esto no se sabía en tiempos de Verne. Pero ¿qué eran esos plesiosaurios e ictiosaurios que poblaban los mares durante la era Mesozoica, antes llamada Secundaria?
En los albores de la era de los dinosaurios, los océanos de la Tierra formaban un único mar, Panthalassa, que rodeaba al supercontinente Pangea. En este vasto océano global, a principios del período Triásico, aparecieron los ictiosaurios. A partir del Jurásico, y durante el resto del Mesozoico, Pangea se fue fragmentando poco a poco, lo que dio origen a nuevos mares.

jueves, 24 de diciembre de 2020

El reloj de la catedral de Estrasburgo

Reloj de la Catedral de Estrasburgo
The same post in English

Uno de los instrumentos de medida del tiempo más sorprendentes que conozco es el reloj de la catedral de Estrasburgo, que contiene en su interior una computadora mecánica, una maravilla compuesta exclusivamente por engranajes y ruedas dentadas, cumbre de la instrumentación de la época, que podría considerarse comparable a la máquina analítica de Charles Babbage, excepto por el hecho de que no es un dispositivo de cálculo programable, sino una máquina de cómputo construida con el propósito específico de calcular la hora. Pueden verse más detalles en este artículo en la revista The Sciences de la Academia de Ciencias de Nueva York.

No se trata de un reloj de torre, como los de otras muchas catedrales, pues se encuentra dentro del edificio. Tiene tras de sí una larga historia que se remonta hasta el siglo XIV, aunque fue totalmente reconstruido en el XVI. A finales del XVIII dejó de funcionar. La leyenda dice que, a principios del siglo XIX, un celador que enseñaba la catedral a un grupo de visitantes mencionó que el reloj llevaba mucho tiempo estropeado. Entonces un niño que formaba parte del grupo exclamó: ¡Yo lo arreglaré! Cuarenta años después, lo cumplió. Ese niño habría sido Jean-Baptiste Schwilgué, quien remodeló el reloj hacia 1840.

jueves, 17 de diciembre de 2020

El enigma del orden natural

The same post in English

En 2019 se publicó un libro mío que se distribuyó con el periódico El País en una colección dedicada a la divulgación matemática. Mi libro se titula Todo es Número: ¿Es matemática la realidad? En él abordé el problema de si las ideas matemáticas corresponden a una realidad externa a nosotros, o si por el contrario son arbitrarias y varían con la mentalidad vigente. Dicho de otro modo, la cuestión es si las matemáticas se descubren, o se inventan. En uno de los artículos más leídos de este blog hablé de este asunto en relación con la existencia real (o no) de las cifras del número π (pi).

En el último capítulo de ese libro abordé un tema relacionado: si las teorías científicas, especialmente las que proponen los físicos, son verdaderas (en el sentido de que representan una realidad subyacente que existe independientemente de nosotros), o bien son construcciones mentales o sociales sin relación con una realidad que podría ser incognoscible (como los noúmenos de Kant) o incluso inexistente. Supongo que mis lectores no se extrañarán si les digo que mi postura personal es claramente realista, como también lo es la de muchos físicos, mientras que los partidarios de la hipótesis anti-realista suelen ser predominantemente filósofos.

miércoles, 9 de diciembre de 2020

Errores egregios en la investigación científica

Venus, fotografiado 
por la sonda Mariner 10
The same post in English

Los errores no son algo nuevo en la investigación científica. Los ha habido desde que el hombre hace ciencia (es decir, desde que el hombre es hombre). A menudo la ciencia avanza siguiendo el método de prueba y error, lo que quiere decir que se intenta algo, se constata que es equivocado, y se intenta otra cosa. Desde ese punto de vista, cometer errores y constatar que lo son es uno de los procedimientos del método científico y nadie debe ser criticado por utilizarlo.

Lo que pasa es que últimamente ha cambiado la forma de hacer públicos los resultados de una observación o de un experimento. Antes se escribía un artículo bien fundamentado, que se sometía a la crítica de cierto número de científicos del ramo, y se publicaba en una revista, lo que servía para difundirlos. Ahora se sigue haciendo esto, pero a menudo se recurre a los medios de comunicación de masas, antes o después de la publicación del artículo, para difundir el "descubrimiento" mucho más deprisa y a mucha más gente. Teniendo en cuenta que el conocimiento de la ciencia en los medios de comunicación de masas suele ser ridículamente pequeño, las noticias suelen salir acompañadas por titulares (y a veces textos) engañosos, como he denunciado más de una vez en artículos anteriores de este blog.

Desde que la divulgación de los descubrimientos científicos se hace así, el público en general suele enterarse del supuesto "descubrimiento", pero no de su refutación, porque esta no es noticia y los medios no suelen publicarla. Por ello los supuestos "descubrimientos" quedan grabados en la mentalidad popular, y es muy difícil erradicarlos.

Veamos algunos ejemplos de errores egregios cometidos en la investigación científica:

  • El descubrimiento de la poliagua: a finales de los sesenta, algunos químicos soviéticos afirmaron haber descubierto una nueva forma de agua líquida polimerizada, que surgiría espontáneamente al hacer pasar el agua normal por tubos capilares muy estrechos. Por aquel entonces, los medios no lo difundieron mucho. Por ejemplo, La Vanguardia sólo publicó un artículo el 21 de octubre de 1969, donde decía esto:

La sorpresa la ha dado ahora el agua porque parece que existe también una poliagua. Que un líquido tan sencillo, que nos es tan familiar y que ha sido tan estudiado, puede darnos todavía sorpresas parecerá a algunos muy raro.

Otra noticia, publicada el 26 de marzo de 1972, es una reseña de una conferencia pronunciada por Luis Miravitlles, en la que introdujo algunas sospechas sobre la existencia de la poliagua con estas palabras:

A pesar de los numerosos resultados obtenidos hasta hoy... es aún imposible decidir si la poliagua es un verdadero polímero o un artefacto producido por las condiciones de preparación.

La segunda alternativa resultó ser la verdadera. Experimentos realizados en todo el mundo demostraron que las propiedades de la poliagua eran consecuencia de la presencia de impurezas en el agua ordinaria. Pero La Vanguardia no volvió a publicar otro artículo sobre el tema, por lo que la refutación final no recibió la misma difusión que la noticia original.

  • El descubrimiento de la fusión fría: 20 años después de la poliagua, este nuevo "descubrimiento" recibió mucha más atención por los medios. En la Hemeroteca de La Vanguardia, por ejemplo, aparecen decenas de noticias relacionadas con él, la primera de la cuales se publicó el 13 de abril de 1989. Esto se debió a que, por primera vez en la historia de la ciencia, un "descubrimiento" científico se difundía mediante una conferencia de prensa, antes de publicarlo en ninguna revista. Y como, desde el principio, la mayor parte de los físicos consideraron imposible el "descubrimiento", los medios se hicieron eco, y apenas un año después ya lo daban casi todos por erróneo.

Molécula de Talidomida.
Un error científico
con consecuencias fatales

Veamos algunos casos más recientes, que no hace tanto obtuvieron grandes titulares y luego se esfumaron:

  • Una bacteria que utiliza arsénico en vez de fósforo en su ADN: Anunciado a bombo y platillo por la NASA en diciembre de 2010, este "descubrimiento" fue retirado del acervo científico menos de dos años después.
  • Neutrinos más rápidos que la luz. La noticia saltó en 2011, pero fue desmentida en breve por los mismos investigadores, que descubrieron un cable suelto que había roto el sincronismo entre el punto de partida y el de llegada de los neutrinos.
  • Ondas gravitacionales en la radiación cósmica de fondo. Anunciado en 2014, se suponía que el "descubrimiento" de esas ondas confirmaba la teoría inflacionaria del universo primitivo (algunos dijeron incorrectamente que confirmaba la existencia del multiverso). En menos de un mes se comprobó que el efecto detectado había sido producido por el polvo de nuestra galaxia. Sigue sin observarse en la radiación de fondo.
  • Presencia de fosfano en la atmósfera de Venus, noticia del 2020, que podría considerarse como un indicio de la posible existencia de vida microscópica. Análisis posteriores no han confirmado la presencia del fosfano.

Hilo Temático sobre Ciencia en General: Anterior Siguiente

Manuel Alfonseca

jueves, 3 de diciembre de 2020

¿Existe el árbol de la vida?

Árbol de la vida
The same post in English

Muchos biólogos no dudarían en responder afirmativamente a esta pregunta. Sin embargo, en estas líneas voy a plantear la posibilidad de que la respuesta sea negativa. Veamos por qué.

En primer lugar, ¿qué es un árbol? Con ese término, cuando se habla del árbol de la vida, no se hace referencia a un árbol biológico, o sea, a una planta de tallo leñoso que crece hasta una altura de varios (a veces muchos) metros. Nos referimos a un árbol matemático. ¿Y eso qué es?