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jueves, 19 de junio de 2014

El tiempo, ¿una ilusión?

Albert Einstein, 1947
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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.

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Manuel Alfonseca

jueves, 17 de abril de 2014

Encuestas y estadística: opiniones o hechos

Henry Whitehead (1825-1896)
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Tenemos tendencia a confundir la opinión mayoritaria con la verdad. Esta tendencia es errónea, como expresó significativamente Henry Whitehead:
No temáis nunca formar una minoría de uno; 
las mayorías suelen equivocarse.
Pero hay algo que puede ser aún más erróneo que la opinión pública: las consecuencias que se sacan de ella. En un artículo titulado ¿Somos xenófobos?, publicado en La Vanguardia el 17 de marzo de 2011, José Antonio Zarzalejos comentó el resultado de una encuesta del Centre d'Estudis d'Opinió de la Generalitat de Catalunya: 
Los ciudadanos estiman que... los inmigrantes... perciben del Estado mucho más (30,8%) o más (38,7%) de lo que aportan.
Y extrajo de ello el siguiente comentario: 
Cualquier diagnóstico sociológico entendería estas cifras como un caldo de cultivo social reactivo y xenófobo. Y sostener lo contrario es tanto como negar una realidad consistente.
Para que esto sea cierto, es necesario conocer sin género de dudas cuál es la realidad consistente. El artículo de Zarzalejos me sugiere que para interpretar la opinión de los ciudadanos es preciso conocer los hechos, que en este caso son: 
¿Los inmigrantes perciben realmente del Estado
más, igual o menos de lo que aportan?
Mientras no se conozca la respuesta a esta pregunta, no se puede sacar ninguna consecuencia. Si la respuesta fuese igual o menos, Zarzalejos podría tener razón al pensar que los ciudadanos somos xenófobos, o al menos que estamos equivocados. Quizá tengamos tendencia a creer cosas falsas respecto a los inmigrantes. 
Pero si la respuesta fuese más, la conclusión sería completamente diferente: en vez de xenófobos, los ciudadanos serían perspicaces. Por una vez, la opinión pública no estaría equivocada.
Las encuestas tienen por objeto descubrir opiniones. Pero las opiniones aisladas, en vacío, no sirven para nada. No se pueden sacar consecuencias de ellas sin confrontarlas con los hechos, que son objeto de la estadística. Otra cuestión distinta es que también los estudios estadísticos pueden deformarse. Como dijo Mark Twain: 

Lo primero que tienes que hacer es saber cuáles son los hechos. Después podrás distorsionarlos tanto como quieras.

Y hablando de encuestas, se ha puesto de moda entre los medios de comunicación realizarlas entre sus lectores. Muchas de ellas son absurdas, inútiles e irrelevantes. Siempre lo es una encuesta que sólo trate de predecir el futuro. También lo es cuando se pregunta a la gente de la calle su opinión sobre temas muy complejos, o que precisen de información privilegiada o conocimientos especializados, de los que casi nadie dispone. ¿De qué sirve saber lo que piensa la gente sobre cosas como estas, todas las cuales han sido propuestas en los últimos meses por alguno de los medios de más difusión?
  • ¿Ganará el Barça la final de la Copa al Real Madrid? (La Vanguardia, 15 de abril de 2014). Salió que no.
  • ¿Quién ganará la Champions? (El País, 11 de abril de 2014). La opinión mayoritaria votó por el Bayern de Munich.
  • ¿Apruebas la gestión de la Unión Europea en el conflicto de Crimea? (La Vanguardia, 6 de marzo de 2014). Salió que no.
  • ¿Ves bien que la justicia española ordene detener al ex-presidente de China? (La Vanguardia, 11 de febrero de 2014). Salió que no.
  • ¿Piensas que el tifón Haiyan está vinculado con el cambio climático? (La Vanguardia, 12 de noviembre de 2013). Salió que sí.
  • ¿Qué ciudad será designada para albergar los juegos olímpicos de 2020? (El País, 6 de septiembre de 2013). La opinión mayoritaria votó por Tokyo.

Todas estas encuestas, menos la segunda, daban la opción de contestar no sabe. Si lo pensamos bien, para este tipo de preguntas esa opción debería haber obtenido la respuesta mayoritaria. Pues bien, el porcentaje de respuestas que se inclinaron por ella estuvo en todos los casos entre el 2 y el 6%. Como indiqué en otro artículo de este BLOG, es dificilísimo saber decir no sé.

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Manuel Alfonseca
Publicado también en Tecno y Ciencia, 6/5/2011