Apuntes científicos desde el MIT

La teoría de cuerdas tiene un gancho tremendo. Te transporta a un mundo de 11 dimensiones, universos paralelos, y partículas formadas por cuerdecitas casi invisibles vibrando a diferentes frecuencias. Además, te dice que no se trata de analogías sino de la estructura más profunda de la realidad, y que ésta podría ser la teoria final que unificara por fin a toda la física.
¿Ciencia, matemáticas, filosofía, literatura? a mi me fascina. He leído artículos, visto documentales , charlado con expertos… y siempre termino placenteramente alienado, sumergido en un mundo abstracto que nuestro cerebro no está diseñado para asimilar.
Mi último cara a cara con la teoría de cuerdas fue en Nueva York hace unas semanas. Gracias al blog conocí a Sergio Lukic, un matemático que estudia la geometría de las dimensiones generadas por la teoría de cuerdas. Impresionante. Me impactó su sabiduría, capacidad comunicativa, y la cantidad de temas que Sergio era capaz de abordar. Durante dos intensas horas él hablaba y yo le interrumpía con mis dudas. Resultó tan gratificante, que le pedí que escribiera un texto de 1500 palabras para el blog.
Cuando lo recibí, vi que Sergio había cometido un "error" bastante común en algunos científicos cuando divulgan: Si les restringes el espacio, en lugar de eliminar conceptos los condensan. En dos páginas de Word Sergio habla de supercuerdas, teorema de Gödel, modelo estándar, branas, multiversos, LHC, matemáticas, elegancia, política científica, polémicas, filosofía de la ciencia… Aquellos que ya estéis familiarizados con estos asuntos disfrutaréis. Otros quizás os perdáis en algún momento ☹. Esto sería un pecado capital en un programa de TV o en un artículo convencional, pero no en un blog donde podéis hacer lo mismo yo en el Starbucks que nos conocimos: interrumpirle y preguntar. ☺
Os dejo con el texto de Sergio, y su ofrecimiento a responder todas vuestras preguntas sobre teoría de cuerdas, física fundamental, matemáticas, partículas, universos múltiples… que el tema no os intimide; dejaos llevar libremente por él.

Belleza matemática y quizá también ciencia, por Sergio Lukic

Pregunta a cualquier aficionado a la ciencia qué es lo último en física teórica, y lo más seguro es que te hable de la teoría de cuerdas. Para ser sólo un marco teórico especulativo (todavía candidato a teoría científica), se ha convertido en todo un boom dentro del mercado estadounidense de la información. En los últimos años han aparecido varios libros de divulgación discutiéndola [1-7], la prensa escrita publica regularmente artículos sobre ella [12], los internautas buscan en Google más veces "teoría de cuerdas" que "física cuántica" o "relatividad general" [8] . . . hasta ha aparecido un programa de televisión dedicado a divulgarla [9].

Esta teoría propone sustituir la noción de partícula puntual, que es la utilizada en los modelos de partículas elementales tradicionales, por la de una cuerdecita vibrante. Los diferentes modos de vibración de la cuerda se corresponderían con los diferentes tipos de partículas elementales. Cada cuerdecita sería de un tamaño minúsculo (10-35 metros = 0.00000000000000000000000000000000001 metros), tan pequeño que si dilatáramos una de esas cuerdas hasta llegar al tamaño de un átomo de hidrógeno, un ser humano sería tan grande como una galaxia espiral del tamaño de la Vía Láctea.
Uno de los problemas es que con la tecnología actual, no podemos saber si las partículas son realmente cuerdas o no. En la región del microcosmos a la que tenemos acceso experimental, las partículas elementales siguen pareciendo puntuales. Esto no significa que la teoría de cuerdas sea incorrecta, por ejemplo, el avance de la tecnología ha demostrado que en los aparentes "puntos luminosos" del cielo nocturno se esconden objetos muy complejos (planetas, estrellas, galaxias . . .). La única forma de probar la teoría es de forma indirecta, a través de sus consecuencias en la región del microcosmos a la que sí tenemos acceso. Una de esas consecuencias, quizá la más elegante, es que uno de los modos de vibración fundamentales de la cuerda es el de una partícula que transmite la fuerza de la gravedad. En el límite macroscópico de la teoría, las ecuaciones que gobiernan las interacciones de estados colectivos de cuerdas en ese "modo de vibración", se corresponden con las ecuaciones de la relatividad general de Einstein. En otras palabras, la teoría de cuerdas provee la única teoría microscópica de la gravedad que se conoce.

(Representación pictórica de cuerdas microscópicas interactuando)

Desde la aparición de la mecánica cuántica, el problema de construir una teoría cuántica de la gravedad que provea una descripción microscópica de la teoría de Einstein, se ha convertido en uno de los problemas más difíciles en la historia de la física teórica. La teoría de cuerdas resuelve ese y algunos otros problemas, aunque el precio a pagar es la aparición de muchísimos otros todavía no resueltos.



Los otros problemas y la belleza matemática


Hoy por hoy, dentro del rango de escalas microscópicas al que tenemos acceso, los fenómenos observados entre partículas elementales y sus interacciones son descritos por el modelo estándar de partículas y la teoría de la gravedad de Einstein. El modelo estándar asume, entre otras cosas, que las partículas son objetos puntuales. La estructura matemática del modelo es muy sofisticada: describe partículas que distinguen izquierda de derecha, partículas con propiedades estadísticas muy diferentes (fermiones y bosones), además contiene muchísimos elementos de teoría de grupos, integrales en espacios de dimensión infinita, y un largo etcétera.
Durante el desarrollo inicial de la teoría de cuerdas (1968-1984) quedó claro que las únicas formulaciones de la teoría que pueden describir la complejidad del modelo estándar, son las que tienen lugar en un espaciotiempo de 10 dimensiones (9 espaciales y 1 temporal). Por la misma razón, es necesario postular un nuevo tipo de simetría espaciotemporal conocida como supersimetría. La supersimetría relaciona las partículas fermión con las bosón. Cada partícula en la naturaleza es un bosón o un fermión; los quarks, electrones y neutrinos son fermiones, y los fotones y la partícula de Higgs bosones. Una de las implicaciones físicas de la supersimetría es que dobla el número de partículas conocidas, es decir, por cada fermión (respectivamente bosón) habría un bosón (fermión) que todavía no se ha detectado.

El requerir 6 dimensiones extra y supersimetría se puede interpretar como predicciones de la teoría [1,2,4,6] o como problemas de la misma [3,5,7], dependiendo del punto de vista. Un problema en el que están de acuerdo defensores y detractores, es la aparente variedad de teorías de cuerdas. Se conocen cinco tipos de teorías de cuerdas: la tipo I, la IIA, la IIB, la heterótica HO y la heterótica HE. Cada una daría lugar a diferentes fenómenos observables en la región del microcosmos que podemos acceder experimentalmente. Además, la innumerable variedad de formas de compactificar las seis dimensiones extra daría lugar a una cantidad mucho mayor de modelos que describen universos totalmente distintos.

En el proceso de entender cuales de esos modelos se asemejan al universo en que vivimos, han aparecido varias ideas matemáticas que arrojan luz sobre la elegancia de la teoría de cuerdas. Por ejemplo, en el universo que observamos hay tres dimensiones de espacio y una de tiempo; la única forma de que hubiera seis dimensiones extra es que éstas estuvieran "enrolladas" a escalas microscópicas. De la misma forma que un cable fino, el cual puede parecer una línea unidimensional, es una superficie bidimensional con la dimensión que describe su grosor "enrollada", la física que observamos dependería de las formas geométricas que contienen las seis dimensiones enrolladas (o compactificadas). Las matemáticas que describen la compactificación son muy elegantes. Hay matemáticas abstractas que fueron desarrolladas por motivos puramente estéticos, cercanos a la teoría de números y sin aparente conexión con física teórica, que ahora forman parte de la tecnología matemática que utilizan los teóricos de cuerdas. Matemáticos reconocidos mundialmente por sus contribuciones en matemáticas fundamentales, hoy trabajan en problemas de teoría de cuerdas. Y viceversa, estructuras matemáticas encontradas por teóricos de cuerdas han despertado tanto interés en el mundo de las matemáticas que han aparecido nuevas áreas de investigación entorno a ellas.



La polémica


Los espacios de Calabi-Yau, las branas y sus cargas, las cuerdas-instantón, los instantones, los fibrados estables, etc. son algunos de los conceptos asociados a la geometría que describe las dimensiones compactificadas. Hay evidencia de que el espacio descrito por todas esas posibles configuraciones geométricas, contendría muchísimos puntos que describen modelos semejantes a nuestro universo. Algunos teóricos de cuerdas proponen que todas esas configuraciones existen objetivamente en lo que llaman el multiverso. Combinado con el principio antrópico, dicho grupo de teóricos dice explicar porqué la constante cosmológica observada es tan pequeña. Simplificando, su argumento dice: "casi todas las configuraciones del multiverso corresponden a universos en el que la vida no es posible; obviamente nosotros vivimos en un universo de ese multiverso en el que la vida sí es posible; un análisis estadístico en el multiverso implica que lo más probable es que un universo donde la vida sea posible tenga una constante cosmológica pequeña y positiva" [6].

(Representación pictórica del multiverso)

La principal crítica que está recibiendo la teoría [5,7] es que es incapaz de predecir nada. Peor aún, "ni siquiera se puede demostrar que la teoría sea incorrecta" dice Peter Woit, matemático de la universidad de Columbia. Los críticos denuncian que visiones como las del paisaje cósmico o la del multiverso [6] son tan flexibles que "todo vale": cualquier cosa que se descubra empíricamente se podrá explicar a posteriori con teoría de cuerdas, por que ésta contiene una cantidad enorme de posibilidades [7]. Otros críticos más radicales acusan a la teoría de palabrería sin contenido y de ciencia postmoderna [3]. A nivel político, Lee Smolin, un físico teórico del Perimeter Institute, denuncia que el poder que tienen los teóricos de cuerdas en las agencias federales de los Estados Unidos para financiar su investigación es desmesurado e injustificado [5].
Otros físicos defienden que la teoría todavía no está entendida correctamente y que es precipitado sacar conclusiones. Faltan muchos puzzles por resolver. Por ejemplo, hay evidencia de que las diversas teorías de cuerdas son límites diferentes de una teoría más profunda conocida como teoría M (donde M se refiere a Matriz, Misterio, Madre. . .). Sin embargo, formular en qué consiste exactamente esta teoría M se está convirtiendo en uno de esos proyectos a largo plazo donde no está claro que el "a largo plazo" no sea lo mismo que ilimitado. Al día de hoy aquel que quiera entender la teoría sólo aspira a conseguir un conocimiento parcial de la misma. Puede que la formulación completa de teoría M nunca esté al alcance del ser humano. Stephen Hawking es de esa opinión, y comentó al respecto: "alguna gente estará muy decepcionada si no existe una teoría final (refiriéndose a teoría M) que pueda ser formulada utilizando un número finito de principios físicos. Yo solía pertenecer al grupo de gente que pensaba que sí era posible, pero he cambiado de pensamiento", [10]. El premio nobel de física Freeman Dyson opina de forma similar: "El teorema de Gödel implica que las matemáticas son inagotables. Da igual cuantos problemas resolvamos, porque siempre habrá otros problemas que no pueden ser resueltos dentro de los mismos marcos teóricos. [...] Por el teorema de Gödel, la física también es inagotable. Las leyes de la física consisten en conjuntos finitos de principios y reglas racionales, incluyendo teorías matemáticas, por lo que el teorema de Gödel también aplica a las leyes de la física", [11].
Al margen del proyecto monumental en que consiste entender la teoría de cuerdas y la teoría M, la comunidad de físicos de partículas espera sorpresas durante los próximos años. El nuevo acelerador de partículas LHC (Large Hadron Collider) en CERN (Ginebra, Suiza) empezará a funcionar a finales de año [14] . El LHC es el mejor instrumento disponible para explorar regiones del microcosmos antes desconocidas. Qué veremos en el LHC y como se explicarán esos descubrimientos son las dos grandes cuestiones a seguir durante los próximos años. Desde la teoría de cuerdas hay esperanzas en descubrir supersimetría y/o dimensiones extra; lo que nadie ha predicho es si dichos fenómenos son perceptibles dentro del rango de microdistancias que el LHC puede explorar. La conclusión es que el LHC puede encontrar evidencia a favor de la teoría de cuerdas, aunque no tiene porqué encontrarla; lo difícil será que aparezca evidencia en contra.


Paralelo al avance científico, otro fenómeno interesante es el de la transformación social que está sufriendo el mundo de la ciencia. En ésta época de la historia de la física en la que un experimento puede involucrar cantidades enormes de recursos, una financiación de miles de millones de euros [14], equipos de varios miles de científicos, niveles de especialización y división de la labor sin precedentes [13]… estamos viendo un aumento inevitable en la politización de la ciencia. La división entre físico experimental y físico teórico se está sustituyendo por cadenas de producción de conocimiento con diversos grados en la división de la labor y en la dirección de los proyectos. Está por ver como muchos de los valores científicos, que tradicionalmente han sido defendidos por minorías de individuos (p.ej. la búsqueda desinteresada de la verdad, el escepticismo extremo. . .), sobrevivirán a las consecuencias de dicha politización.

Refererencias

[1] Brian Greene, The Elegant Universe: Superstrings, Hidden Dimensions, and the Quest for the Ultimate Theory, W. W. Norton & Company, 2003.
[2] Brian Greene, The Fabric of the Cosmos: Space, Time, and the Texture of Reality, Knopf, 2004.
[3] John Horgan, The End of Science: Facing the Limits of Knowledge in the Twilight of the Scientific Age, Addison Wesley, 1996.
[4] Lisa Randall, Warped Passages: Unraveling the Mysteries of the Universe's Hidden Dimensions, Harper Perennial, 2006.
[5] Lee Smolin, The Trouble With Physics: The Rise of String Theory, the Fall of a Science, and What Comes Next, Houghton Mifflin, 2006.
[6] Leonard Susskind, The Cosmic Landscape: String Theory and the Illusion of Intelligent Design, Back Bay Books, 2006.
[7] Peter Woit, Not Even Wrong: The Failure of String Theory and the Search for Unity in Physical Law, Basic Books, 2007.
[8] Comparación del volumen de búsqueda de la frase "teoría de cuerdas" en Google Trends.
[9] Nova, PBS, The Elegant Universe, 2004. http://www.pbs.org/wgbh/nova/elegant/
[10] Charla de Stephen Hawking en "Strings 02", Cambridge University, 2002. http://www.damtp.cam.ac.uk/strings02/dirac/hawking/
[11] Freeman Dyson, The New York Review of Books, 13 de Mayo del 2004.
[12] Por ejemplo, artículos en The New York Times, Time magazine, The New Yorker. . .
[13] http://www.nature.com/naturejobs/2006/060713/full/nj7099-218a.html
[14] http://ngm.nationalgeographic.com/2008/03/god-particle/achenbach-text

Algo que me dejó pensativo después del Festival Mundial de la Ciencia que atendí en Nueva York, fue la desproporción de hombres y mujeres entre los ponentes.

Si os fijáis en las fotos de los posts que redacté (1 , 2 ), y en la que tomé en la sesión de “genes e identidad”, sólo observareis presencia masculina.
Revisando el programa completo , la diferencia resulta menos exagerada, pero mi resultado particular sobre los eventos que presencié es contundente: 22 a 0. Veintidós hombres, ninguna mujer.
¿Cómo se explica esto? ¿se puede justificar? ¿es reflejo de alguna realidad? ¿deberían haber sido más cuidadosos los organizadores y forzar la participación de más mujeres en los eventos estrella? ¿está la ciencia todavía tan dominada por los hombres? ...

Me gustaría plantear el debate sobre la discriminación de género en la ciencia. Como siempre, no sólo entre los/las que de algún modo forman parte del mundo de la investigación, sino a tod@s los observadores externos que pueden transmiten su valiosa percepción y experiencias desde otros campos.

Existen innumerables casos concretos, datos estadísticos, escritos relevantes… si alguien tiene ejemplos, los podemos incluir en los comentarios. Yo simplemente abro el tema con tres situaciones vividas de cerca durante los últimos meses en Cambridge. Empezando por la más simplona.

¿Cuestión de preferencias?
Diría que fue el pasado diciembre. Mi compañero Ivan Semeniuk concertó una cita con el físico teórico de Harvard Nima Arkani-Hamed . Su idea era hablar de teoría de cuerdas, leyes fundamentales, relatividad, física de partículas, y lo que se espera del Large Hadron Collider en el CERN. Ivan envió un mail a los 10 Fellows (somos cinco hombres y cinco mujeres), ofreciéndonos a todos incorporarnos a la visita. Acudimos los 5 chicos. “¿Os habéis fijado?”, dije después a mis compañeros. “¿Seguro que es casualidad? Eso de que la física es cosa de hombres… quizás resulta que, por algún motivo, estos temas nos interesan más a nosotros que a ellas”, añadí de forma irreflexiva y un tanto jocosa.
No le di más vueltas, pero recuerdo que comparé con la clase de psicología de los miércoles, donde la proporción de alumnas era bastante superior a la de alumnos. Disculpad la sandez, pero me quedé divagando….: seguro que algún psicólogo evolucionista habrá escrito alguna de estas interpretaciones según la cual, para maximizar las posibilidades de supervivencia, la selección natural habrá predispuesto a las mujeres a sentirse atraídas por conocimientos que impliquen educación, empatía, cuidado… y los hombres a unos planteamientos más productivos, pragmáticos, competitivos, o más soberbios como los de la física. Evidentemente, ni lo busqué entonces, ni lo voy a hacer ahora; no penséis que me seduce esta teoría. Está claro que en este caso el entorno cultural juega un papel tremendamente mayor. Pero… ¿Cómo desgranáis este desequilibrio en ciertas áreas de conocimiento?

El colmo del cinismo
Si tiráramos más de esta hipótesis llegaríamos a las diferencias biológicas entre hombres y mujeres. Algunos estudios sugieren que los cerebros de ellas son mejores en ciertas capacidades, y los de ellos en otras.
Algo habrá de cierto, pero utilizar este argumento como lo hizo en enero del 2005 el expresidente de Harvard, Larry Summers , para justificar que su Universidad tenga menos presencia de mujeres, es de un cinismo lamentable.
Vino a decir que la inteligencia media de hombres y mujeres es idéntica, pero que según varias investigaciones la distribución es ligeramente diferente. En el caso de los hombres hay más representantes en los extremos. De los más listos y de los menos.
Y si esto era así… como Harvard es tan prestigiosa y sólo busca entre los mejores… era normal que hubiera más hombre que mujeres.
Sus palabras causaron un revuelo impresionante. Lo fuerte es que recibió cartas de apoyo del estilo “finalmente alguien se atreve a hablar sin tapujos del tema”. Pero no se trataba de si estos estudios eran ciertos o no. La barbaridad fue utilizarlos para tapar, para silenciar, la indiscutible realidad histórica del machismo en la ciencia, y en concreto en la Universidad de Harvard.

Las chicas jóvenes no se quejan lo suficiente
En uno de nuestros seminarios charlamos con Nancy Hopkins , reconocidísima experta en genética del cáncer, y una activista contra la discriminación en ciencia.
Hopkins estaba presente en el momento en que Larry Summers pronunció aquellas palabras, y fue la primera que se levantó y abandonó la sala. Ya llevaba mucho tiempo de cruzada contra el sexismo en la investigación como para aceptar esa provocación.
Quizás su estudio más significativo fue el realizado a finales de los años 90 entre los investigadores del MIT. Nancy Hopkins se puso a medir el espacio de laboratorios y despachos que tenían asignados los científicos y científicas de su Universidad. Tras un extenso análisis, demostró que a igualdad de cargo, los hombres siempre disponían de más espacio que las mujeres. Cuando publicó sus datos, el presidente del MIT Charles Vest dijo “siempre había pensado que la discriminación de género tenía una parte de realidad y otra de percepción. Ahora estoy convencido que la realidad representa de lejos la parte mayor de la balanza”.
Nancy Hopkins considera que la situación ha mejorado de manera espectacular. Entre mis apuntes tengo frases como: “lo que ha pasado en los últimos 10 años es remarcable”, “estamos mucho mejor de lo que yo me hubiera imaginado”, “en ese momento era impensable que una mujer pudiera ser presidenta del MIT ”.
Pero todavía no está del todo satisfecha. Se quejó de la falta de “activismo” de las investigadoras jóvenes, que no perciben las reminiscencias de un machismo contra el que es muy difícil luchar. Lo denominó unconscious and unintentional bias (sesgo inconsciente e involuntario). Según Hopkins hay ciertas actitudes machistas de un calado tan profundo, que no son identificadas ni por las que lo sufren, ni por los que lo ejercen.

Yo hago una pausa aquí, vosotros ramificad el tema y ampliadlo por donde más os apetezca.

PD:
Os dejo un artículo buenísimo titulado “Importa el género?” publicado en Nature en el 2006. Os recomendaría el link , pero nature y otras revistas que publican investigaciones financiadas con fondos públicos todavía no tienen acceso gratuito online. Lamentable. Muy lamentable. Es otro buen un tema para el blog, si no fuera porque logra irritarme…

Cuando empecé la aventura en el MIT nuestro director de Fellowship , Boyce Rensberger, nos dio el consejo que más he implementado este año. Durante la beca, en este blog, y en experiencias cotidianas.
“Scratch where it doesn’t itch!” (rascad donde no os pique!), nos dijo Boyce. “Todos llegáis aquí con ciertos objetivos predefinidos. Unos queréis profundizar en neurociencia, otros en temas medioambientales, de salud, o tecnología… Tenéis 9 meses. Es tiempo suficiente para embarcaros también en asuntos que a priori no os atraen, o que ahora no los consideráis útiles. Destinad parte de vuestro tiempo a explorarlos, a abrir vuestra mente. Rascaros en sitios donde no os pique. Seguro que descubrís gratas sorpresas.”
Si no fuera por este consejo, me hubiera saltado el evento que al final más me impactó del World Science Festival en Nueva York.
El sábado por la mañana decidí atender a un taller para niños porque disponía de un hueco antes de ir a la prometedora conferencia “genes e identidad” de Francis Collins (pronto exdirector del Human Genome Institute). Entré en la sala dispuesto únicamente a pasar el rato, y quizás ver algún experimento curioso. Allí había un personaje ligeramente encorvado, moviéndose de manera muy graciosa, con cierto aire alocado, jugando con los niños y explicándoles cosas sobre el frío. Me sonaba mucho… era… ¡el premio Nobel que escuché discutir sobre cuántica la noche anterior!

La teoría “Calla y calcula”
El evento “Realidad invisible: la maravillosa rareza del mundo cuántico ” empezó con una brillante presentación de Brian Greene , autor del libro y documental “El universo elegante”, aclamado divulgador científico, y codirector del festival. Utilizó videos, bromas, y ejemplos buenísimos para relatar las propiedades más aberrantes y poco intuitivas que siguen las partículas subatómicas cuando se comportan según las leyes de la cuántica.
Me encantó su narración del clásico experimento de “la doble rendija y los fotones ”. Dejadme que, para vencer el complejo de no contar nada, abra un paréntesis para comentarlo.
Imaginaos que en una pared abrís dos rendijas como las de la pantalla, y empezáis a disparar bolas de pintura. Alguna pasarán y otras no. Las que pasen dejarán marcadas dos líneas paralelas en la pared del fondo. Obvio.

Pero… ¿pasaría lo mismo si dispararais electrones entre dos rendijas nanoscópicas?
Pues no. Entonces aparecerían 5 bandas paralelas en lugar de 2. ¿Por qué? Por las propiedades ondulatorias de los electrones y las interferencias que provocan.
Si visualizamos el electrón como una pelotita, no hay manera de entender que aparezcan 5 barras. Pero si lo imaginamos disperso y moviéndose como una ola en un lago, que pasaría por las dos rendijas a la vez, entonces podemos asimilar que al pasar por los agujeros se creen ciertas interferencias entre las ondas resultantes. Estas interferencias harán que las oscilaciones se anulen en algunos sitios y se amplifiquen en otros, dando lugar a las 5 bandas. Los electrones sólo pueden llegar a unos sitios determinados de la pared del fondo.
El experimento tiene más jugo, pero como me gustaría que todo el mundo continúe leyendo el post, si queréis lo matizamos y ampliamos en los comentarios.

Esta fue sólo una de las rarezas que se empezaron a discutir en la mesa redonda posterior. La cuántica nos ofrece un mundo tan desconcertante, que es tentador empezar a divagar con átomos que están en varios sitios a la vez, que viajan de un lugar a otro sin pasar por un espacio intermedio, partículas que permanecen conectadas aunque las separes miles de kilómetros, gatos medio vivos y medio muertos… Pero sobretodo, resulta irresistible extrapolar este mundo atómico al macroscópico en que nos movemos, empezar a buscar interpretaciones como la existencia de universos paralelos, y entrar en discusiones filosóficas sobre la estructura de la realidad.
Es fantástico. Pero desvariar sobre estas hipótesis resulta tan cautivador, que a veces se olvida que la cuántica es la teoría más exacta que existe, nos ha regalado infinidad de aplicaciones tecnológicas, y tiene una vertiente práctica importantísima. Quizás por eso, cuando la conversación estaba en su punto más abstracto, el premio Nobel William Phillips (centro de la foto) mostró la cara más ortodoxa de la ciencia y dijo: “Yo tengo una teoría… la llamo… la teoría ‘calla y calcula’ ”. Momento apoteósico. Todo el auditorio empezó a reír y aplaudir. William Phillips continuó su intervención con un aplomo, clarividencia y rigurosidad deslumbrantes. No renunció al debate filosófico, pero aportó una consistencia y realismo a la sesión que nos ganó a todos. A mí, desde luego.

El lugar más frío del Universo
Por eso, cuando le vi al día siguiente en un registro completamente diferente, inflando globos y metiéndolos en un recipiente lleno de nitrógeno líquido, rompiendo flores congeladas, y explicando a los niños que el lugar más frío del Universo se encuentra en un laboratorio aquí en la Tierra, su versatilidad me dejó todavía más asombrado. Williams Phillips fue un descubrimiento, el comunicador completo. Sus experimentos entusiasmaban a los jóvenes, pero además los combinaba a la perfección explicando apasionadamente qué hacen los físicos con átomos moviéndose poco a poco (frío). Y de tanto en tanto, introducía un nuevo globo en el recipiente...
Si hubiera algún programa de televisión que se dedicara a buscar grandes científicos por el mundo, se atreviera a hablar sin prisas con ellos, y tuviera experiencia en utilizar animaciones y aprovechar la cara más visual de la ciencia, este sería un personaje a entrevistar. Vaya! quizás sí existe … incluso se puede ver por internet ...
Acotación aparte, William Phillips me enamoró científicamente. La frase de Einstein “entiendes realmente algo cuando eres capaz de explicarlo a tu abuela” le encajaba a la perfección. Al final de la sesión empezó a sacar globos con forma de tortilla de la caja de nitrógeno líquido y a tirarlos a los asistentes. Con el cambio de temperatura el aire se expandía, y los globos se inflaban poco a poco en las manos de unos fascinadísimos niños.

Entonces terminó mirándoles a los ojos, bajando el tono de voz, y diciéndoles: “¿sabéis que? Con esto tan divertido los científicos estamos haciendo cosas maravillosas. Por ejemplo, estamos preparando un ordenador completamente diferente, lo llamamos cuántico, y será capaz de cosas que ninguno de los actuales podrá hacer jamás. Lo que pasa es que nos llevará mucho tiempo, tardaremos bastantes años. Quizás si alguno de vosotros se hace científico, nos podrá ayudar a conseguirlo”. Inspirador, tierno, bello, fabuloso.
Llegué tarde a la mesa redonda sobre genes e identidad, claro. No me importó, estaban hablando de lo de siempre… un poco cansino.

Esta semana parece que todo conduce a plantear la relación entre Ciencia y Dios.
Ayer leí el artículo de Mónica Salomone sobre neurociencia y creencias religiosas. Buenísimo, sin matices. A los pocos minutos de leerlo, mi amiga Reini me lo adjuntó en un mail aconsejándome que lo tratara en el blog. Luego Federico lo comentó en un post antiguo , y por la tarde recibí un mensaje anónimo a través del “contacto” recomendándome también abordar el tema.
Es un asunto que me incomoda un poco y del que ya se ha hablado largo y tendido. Pero reconozco que en un blog de ciencia donde se aspire a generar ciertos momentos de reflexión, tarde o temprano debíamos abrir un espacio dedicado al encuentro o desencuentro entre ciencia y divinidad.
Por si fuera poco, el martes visité a Owen Gingerich , reconocidísimo historiador de la astronomía y autor del libro “El Universo de Dios ”. Gingerich es uno de los científicos que más abiertamente defienden la compatibilidad absoluta entre ciencia y creencia religiosa, y la existencia de un Dios diseñador como explicación a la complejidad del Universo (nada que ver con la teoría del Diseño Inteligente).
Ya se… he mencionado dos aspectos del debate muy diferentes cualitativamente. La postura de Gingerich representa el intento de encajar la existencia de un Dios “real y creador” con los principios científicos. Y el artículo de Salomone plantea si, independientemente de si existe o no, la selección natural nos ha predispuesto a creer en Dios hasta el punto de poder localizarlo en el cerebro, y por tanto ser sujeto de estudio científico.
A estas alturas de post, seguro que ya tenéis comentarios. Escribidlos antes de que se enfríen. Yo a continuación me limitaré a contextualizar algunas preguntas que me gustaría formaran parte del debate.

¿Es compatible una mentalidad científica con la creencia en un Dios sobrenatural?
No me refiero a las personas que trabajan como científicos. Ni a los que hayan estudiado una licenciatura de ciencias. Sino a aquellos cuya forma de interpretar el mundo se basa en los principios básicos de la ciencia. ¿son agua y aceite? Como decía Stephen Jay Gould , ¿o pueden coexistir en un mismo individuo simultáneamente?
En EEUU (un país muy religioso y muy científico a la vez), este debate es una locura. La foto de la izquierda la tomé hace un año (disculpad la calidad), durante mis primeros días en Washington DC. Me dejó perplejo ver que en una librería corriente, en el apartado “Nuevas Tendencias en Ciencia”, había tal cantidad de libros dedicados a este asunto. Todavía continúa igual.
Entre los que se esfuerzan en fusionar ciencia y religión, en un extremo se puede encontrar la postura sencilla y conciliadora de Gingerich, difícil de rebatir científicamente: El universo, sus leyes, y las constantes de la física están tan bien afinadas que no pueden ser fruto del azar. Para él es mucho más coherente pensar que algo lo ha diseñado. De aquí a milagros, ascensiones a los cielos, o saltarse la teoría de la evolución… nada de nada. (obviamente estoy simplificando)
En el otro extremo me encontré un libro que me horrorizó, escrito por el “gran” físico Frank Tipler. En “The Physics of Christianity”, Tipler busca explicaciones científicas a la resurrección, a que una persona virgen pueda engendrar a un hijo varón… Según dice la contraportada de su libro, las creencias esenciales del cristianismo son consistentes (de forma literal) con las leyes de la física. Lo poco que leí del libro, me pareció que de ciencia sólo tenía léxico. Era dogmatismo disfrazado de investigación.
En el otro bando de la batalla se encuentra el crítico y criticado por pretensioso “God Desilusion” de Richard Dawkins , o el bestseller “Why God is no Great ” (porqué Dios no es maravilloso) del periodista Christopher Hitchens. Estos trabajos representan una lucha activa contra la religión que generaría una nueva pregunta: ¿Debe un científico -o quien sea- entrometerse en las creencias religiosas, y promulgar el ateísmo en busca de un mundo mejor?
Disculpad, he desviado del tema. Retomémoslo en el punto acerca de la búsqueda neurocientífica de Dios tratada en el artículo de Salomone , que es quizás más interesante.

¿Es Dios una lacra de nuestro pasado evolutivo?
Más allá de si Dios existe o no, y si las leyes de la física pueden acomodarlo, se asume que la evolución ha tenido motivos suficientes para seleccionar a los individuos o grupos sociales con predisposición a creer en él. Y si esto es así, alguna “marca” en el cerebro habrá quedado. Esto es lo que buscan los neuroteólogos.
Uno de los estudios más famosos fue el de Michael Persinger, que cuando estimuló partes del lóbulo temporal izquierdo de su cerebro, dijo notar una sensación de misticismo y experimentar a Dios por primera vez en su vida. En el capítulo 9 de su libro “Fantasmas en el Cerebro”, el genial V.S Ramachandran explica casos de pacientes con ataques epilépticos localizados en esa misma zona, que sufren experiencias espirituales extremadamente intensas. Algunos creen que allí estaría el “módulo de Dios” en el cerebro.
Otros estudios que tuvieron mucha repercusión fueron los realizados por Andrew Newberg utilizando imágenes de Resonancia Magnética Funcional (fMRI) para analizar los cerebros de monjes budistas Tibetanos y monjas franciscanas mientras rezaban. En su libro “Why God Won’t Go Away", explica su búsqueda de la localización en el cerebro de las experiencias místicas, y el circuito cerebral de la espiritualidad.
No se moja, claro, en si esta actividad está generada internamente por el propio cerebro, o si viene causada por “algo” externo. Los resultados de esas investigaciones se interpretan de dos formas muy diferentes. Para los creyentes son una prueba de que Dios preparó el cerebro para la espiritualidad, y hay fundaciones financiando proyectos que lo demuestren. Para los escépticos, resulta obvio que Dios sólo es un beneficioso engaño ancestral de nuestro cerebro, un órgano no diseñado para buscar la verdad sino para sobrevivir.

Sólo deciros que los links y referencias citadas son parte del curso “Neurociencia y Sociedad” que he estado realizando en el departamento de STS del MIT, y que cuando hablábamos de exageraciones en el uso del fMRI y los intentos de neuroanalizar cualquier aspecto del comportamiento humano, uno de los ejemplos que habitualmente aparecía era justamente la búsqueda de Dios en el cerebro. En este sentido, y en la línea del post sobre neuroarrogancia , ayer también me enviaron este reciente artículo de la revista Wired titulado “Escáneres cerebrales y lectores de la mente? No os creáis el bombo”.

Me he extendido demasiado, y seguro que tenéis mucho que añadir. Adelante!

David Levy es el autor del libro “Love and Sex with robots”, donde afirma que en el 2050 empezaremos a casarnos legalmente con robots. Habrán avanzado tanto que nos resultarán romántica y sexualmente atractivos, e incluso tendrán la capacidad de enamorarse de humanos. Para Levy, el amor y el sexo con robots es inevitable. En un artículo de Scientific American se puede leer la siguiente cita suya: “Si la alternativa es sentirte sólo, triste y miserable, ¿no es mejor estar con un robot que actúa como si te quisiera? ¿realmente importa, si en el fondo te hace ser más feliz?”. En la entrevista que acompaña al artículo, asegura que las generaciones nacidas en un mundo ciber-electrónico no verán anormal considerar a androides como amigos, compañeros, o amantes. Además, hay personas con un vacío emocional y afectivo enorme, que podrían beneficiarse de las relaciones con robots. Para él, sólo hay un pequeño paso entre enamorarse en Internet de un “desconocido”, o de un robot. Recuerda a una especie de Test de Turing .
Claro que en el fondo de sus planteamientos podríamos encontrar cierto sentido, pero no voy a dar más coba a Levy. Sus especulaciones propagandistas no me interesan en absoluto. En cambio sí es tremendamente relevante el análisis serio y meticuloso que algunos científicos y sociólogos están haciendo sobre la relación que tendremos con los nuevos robots sociales, cuando logren escapar de los laboratorios.

Robots de compañía: mejores que una mascota?
La semana pasada asistí a una discusión con Cynthia Breazeal , creadora del famoso Kismet y directora del grupo de Robots Personales en el Media Lab del MIT, y Sherry Turkle , directora del “MIT Initiative on Technology and Self ” y autora de libros como “The second self”, y “Life on the screen”, donde analiza nuestra interacción con la tecnología desde el punto de vista psicológico y social.
Un post no da para un análisis extenso, por eso permitidme que encoja las explicaciones de Breatzal y me centre en el análisis crítico de Turkle, cuyas reflexiones me parecen imprescindibles.

El objetivo del grupo de Cynthia Breatzeal es construir robots que manifiesten conductas sociales, expresen emociones, muestren empatía, y se relacionen con nosotros en términos más humanos. Más allá de ser tratados como juguetes, los robots personales podrían ser utilizados con fines educativos en niños, como compañía de personas mayores, o en hospitales donde no se pueden tener mascotas.
Kismet fue el primer robot emocional que se construyó, Leonardo es el más logrado en cuanto a expresividad, y el MDS es uno de los robots sociales humanoides más avanzados que existen.

Suficiente publicidad gratuita por hoy.
Sherry Turkle ha realizado estudios en los que reparte robots personales entre niños y personas mayores. El objetivo es investigar la naturaleza de la relación que se establece con ellos, analizar los sentimientos que evocan estos “artefactos relacionales”, y ver qué nos pueden mostrar sobre nosotros mismos.
Para Turkle, estas máquinas programadas para mostrar sensibilidad consiguen presionar los “botones darwinianos" que la evolución ha cableado en nuestro cerebro; sus grandes ojos se fijan en tu mirada, persiguen tus movimientos, reaccionan ante el tono de voz, cambian las expresiones faciales cuando se les acaricia… Estamos programados para reaccionar emocionalmente ante algo que interactúe con nosotros. Cuando la gente pasa tiempo con estos robots llega un momento en que realmente los considera criaturas con intenciones, emociones y autonomía. Entonces empiezan a tratarlos como si estuvieran vivos, se proyectan sentimientos, aparece la sensación de reciprocidad (cuidarse mutuamente), e incluso el vínculo emocional. Algunos no quieren desprenderse de ellos.
El siguiente comentario refleja una reacción bastante corriente: “es mejor que un gato… no hará nada peligroso, ni exigirá tantos cuidados, ni te traicionará… y no se morirá de golpe haciéndote sentir triste.”

La tecnología no es sólo una herramienta
Serry Turkle se define como una crítica cultural. No toméis este término como la definición de una persona rebuscada que sistemáticamente busca el aspecto negativo de cualquier avance tecnológico. Todo lo contrario. Su perspectiva desde los estudios en STS (Ciencia, Tecnología y Sociedad) es objetiva, simplemente plantea unas preguntas sobre el mundo de la ciencia que no suelen realizarse los científicos.
De hecho en sus obras siempre se ha mostrado muy positiva acerca de nuestra relación con la tecnología, pero reconoce que desde hace un par de años ha detectado un cierto tecnoentusiasmo pragmático que le preocupa . Y cita como ejemplo extremo el libro de Levy y la posibilidad de ser amigos o amantes de un robot.
Lo que más le conmociona no son las elucubraciones futuristas, sino la velocidad a la que se están aceptando tales ideas como una opción viable contra la soledad.
Turkle asegura que hace años la gente negaba tajantemente que el sentimiento “simulado” de un robot pudiera tener un efecto equivalente a un sentimiento “real”. Pero cada vez encuentra más reacciones del tipo “los humanos también fingimos y nos creemos sentimientos falsos entre nosotros”.
Entre sus encuestas ha encontrado casos de personas con varios fracasos amorosos y profundo temor a la soledad, que se mostrarían abiertas a forzar la ilusión de un robot como alguien vivo que les ofrece compañía.
O niños que en una exposición se mostraban decepcionados con la inactividad de tortugas reales, y aseguraban que ellos las sustituirían por animales artificiales. Lo que importa es el comportamiento, no si un objeto está vivo o no. Según Sherry Turkle, el concepto de “realidad” está cambiando muy rápido entre las nuevas generaciones. Se está gestando una crisis de la autenticidad en la que se difuminará la diferencia entre un gato y un robot. La combinación entre aislamiento físico e intimidad cibernética nos podría conducir a unos niveles de superficialidad y promiscuidad tecnológica impensables hace unos pocos años.

¿Beneficiarán estos robots a personas mayores? les harán sentirse mejor? Serán útiles en la educación de niños? Seguro que si. ¿Perjudicarán a nuestra integridad moral? La respuesta no depende de lo que las máquinas sean capaces de hacer hoy en día, o en el futuro, sino en qué nos convirtamos nosotros.

¿Por qué no es noticia en todos los periódicos? Porque también pasó anteayer, el domingo, el sábado…, pasará hoy, mañana, el siguiente… hasta cuando? Hasta que queramos. Hasta aceptar que “erradicar la pobreza extrema es nuestro reto moral más importante de este siglo”. Son palabras de John Edwards durante su intervención en la fabulosa serie de conferencias que tuvieron lugar el pasado fin de semana en el MIT.
Por su parte Jeffrey Sachs repitió el objetivo planteado como director del Proyecto Milenio de las Naciones Unidas: reducir la pobreza extrema a la mitad en el 2015, y erradicarla en el 2025.
Es que es inaceptable… pobreza extrema es “la pobreza que mata”; significa no cumplir las necesidades más básicas: sufrir hambre crónica, no tener acceso a agua potable, ni a una mínima medicación, ni poder pagar una simple red que reduciría drásticamente las posibilidades de padecer malaria. Y solucionar esto es absolutamente factible.
El mensaje global del evento quedó clarísimo: “queremos ser la generación que termine con la pobreza”.
Confieso cierta incomodidad escribiendo sobre un tema tan complejo, pero ayer mismo leyendo las críticas a los medios de comunicación que Sachs vierte en su libro “The End of Poverty ”, donde sugiere que cada día podría aparecer en los periódicos una noticia con el titular “Mas de 20.000 personas murieron ayer de pobreza extrema”, he sentido la necesidad de, al menos, trasladar algunas ideas claves que dio de sí el congreso.

“Vota a quien se comprometa a luchar contra la pobreza”
El senador y ex candidato demócrata John Edwards impartió la charla inaugural el viernes por la mañana. Arremetió duramente contra EEUU por lo poco que está ayudando al mundo en desarrollo, y explicó la propuesta que ha realizado tanto a Hillary como Obama para crear un gabinete específico antipobreza. En la posterior rueda de prensa no se pronunció sobre su candidato preferido, pero durante su discurso dijo que “el próximo presidente de los Estados Unidos debe ser un visionario”.
Edwards habló de la conexión entre el cambio climático, el crecimiento de la población y la pobreza extrema. Aseguró que estos problemas globales están estrechamente relacionados con la inestabilidad, incertidumbre y los conflictos del mundo actual, y que para solucionarlos es básico crear voluntad política. Por eso incitó a los jóvenes a asociarse, a involucrarse activamente en movimientos, y a dar soporte a los políticos que trabajen por causas justas. Para algunos John Edwards podría convertirse en el Al Gore de la pobreza. En la rueda de prensa no negó esta posibilidad.

Paul Farmer , fundador de la exitosa organización Partners in Health pronunció una charla titulada “Esto no es un hobby”. En ella se quejó de algunas ONG’s que “se esparcen como setas” y realizan tareas minúsculas que no aportan un beneficio real. Para romper el ciclo de la pobreza hace falta ciencia, innovación, liderazgo, gran profesionalidad, gobiernos estables, y políticas públicas a gran escala. Para conseguirlo, debemos cambiar aspectos de nuestra propia cultura, no la de los países pobres.
De Amy Smith , cuyo trabajo ya describimos en un post anterior , me quedo con la frase “The difference between nothing and something is everything” (la diferencia entre nada y algo lo es todo), refiriéndose también al papel que todos podemos tener en este reto global.
John Wood hablo de educación, Henrietta Fore de cómo lograr crecimiento económico, e Ira Magaziner de política pública y del respeto que debemos tener a los gobiernos locales para no caer en un nuevo neocolonialismo.
Como colofón, el domingo cerró el evento el gran Jeffrey Sachs.

“El fin de la pobreza”
Jeffrey Sachs es una de las personas más poderosas en este campo, y no se anda con rodeos. Concentra sus esfuerzos en “the poorest of the poor” (los más pobres entre los pobres), personas “viviendo” en unas condiciones tan lamentables que les impiden plantear cualquier tipo de progreso.
Sachs tiene muy claro qué se debe hacer; lo explicó en su charla y está magníficamente recogido en diferentes documentos de esta web: mejorar las técnicas agrícolas y fertilizar suelos, proveer agua potable, dar redes contra la malaria a todos los que estén expuestos, antiretrovirales contra el HIV, escuelas con comida gratita a los niños, desparasitamiento anual, proveer electricidad a hospitales y escuelas,… suena tan básico y obvio, que parece ridículo.
Nadie dice que estas medidas sean fáciles de implementar, ni inmediatas, pero según todos los participantes en el congreso son realmente factibles. Los mitos de que “en realidad no sabemos cómo afrontar el problema”, de que “la corrupción impide actuar de forma eficiente”, de que “los países ricos ya dedican mucho dinero sin conseguir resultados” son… excusas. Jeffrey Sachs decía en una entrevista : “En mi equipo de 250 expertos, los científicos sí saben cómo mejorar los nutrientes del suelo, los médicos cómo detener la mortalidad infantil, y los hidrólogos cómo hacer llegar agua potable a las comunidades”.
En referencia a los gobiernos corruptos, hay países con corrupción que han conseguido superar la fase de pobreza extrema. “Se trata de ser inteligentes con las ayudas”. Además, en los estados africanos con gobiernos estables tampoco enviamos medidas suficientes.
Sobre el dinero invertido, hace 35 años los países ricos aceptaron dedicar el 0.7% del Producto Nacional Bruto a ayudas al desarrollo. En 2002 el consenso se volvió a firmar en Monterrey, pero de momento sólo Noruega, Suecia, Holanda, Dinamarca y Luxemburgo lo han cumplido. Otros países europeos tiene planes específicos para hacerlo. Y EEUU, ni de cerca. Resulta irritante pensar que en 2005 (datos de Sachs) el gobierno estadounidense invirtió 500 mil millones de dólares en gasto militar, y menos de 2 mil millones en África.

A pesar de eso, la actitud mostrada en el congreso fue positiva y optimista. Se contempla el pasado no con un espíritu de queja, sino sólo para analizar cómo abordar el futuro. Quedé impresionado por la energía, determinación, talento y compromiso de los miembros de la asociación que organizó el evento. Brillantes estudiantes de universidades como Harvard y el MIT, decididos a dirigir toda su capacidad intelectual a luchar contra la pobreza, y apartar de su camino a fósiles escépticos apoltronados en sus despachos si es necesario. No sólo salí convencido de que se trata de una misión viable, sino confiado en que realmente esta puede ser la generación que erradique la pobreza extrema por primera vez en la historia. Y no lo digo simplemente como final de post feliz.

Mañana es un gran día para la comprensión pública de la ciencia! Empieza la nueva etapa de REDES , el legendario programa de divulgación científica dirigido por el carismático Eduard Punset .

Es para mi un honor poder ofreceros al final de este post algo que no podréis encontrar ni en la web de TVE, el listado de programas y entrevistados que me ha mandado e exclusiva mi excompañera y actual editora de REDES, Miriam Peláez.

REDES regresa con un formato más corto y un look renovado, pero mantiene intacta su esencia: Eduard Punset continuará recorriendo el mundo en busca de los científicos y pensadores más relevantes de la actualidad, y conversará sin complejos con ellos sobre la influencia que el conocimiento científico ejerce en nuestras vidas.
No podía ser de otra forma, ya que si REDES continúa entre nosotros es en gran medida debido a la reacción que tuvo su público fiel y entusiasta cuando el pasado octubre TVE anunció su supresión.

Un programa especial
El verano pasado Televisión Española comunicaba a Eduard Punset su intención de “renovar” REDES. Querían transformarlo en algo más ligero, dinámico y familiar. Semanas después había una propuesta sobre la mesa, pero no parecía ser del agrado de Eduard. Según él la nueva estructura no respetaba los principios básicos del programa, y no estaba dispuesto a sacrificar la personalidad que REDES había adquirido al cabo de los años. Tras un cierto tira y afloja, TVE tomó la decisión de suprimir el programa tras 11 temporadas de emisión. Pero cuando el equipo de REDES hizo pública la noticia, sus seguidores reaccionaron de forma contundente. Blogs , cartas al director, llamadas a TVE… con Internet como plataforma se montó un revuelo tan inesperado que hizo reaccionar a la cadena pública. REDES iba a continuar por aclamación popular.

La supervivencia de REDES merece un aplauso a sus seguidores, y a la integridad de un equipo que apuesta por hablar de ciencia sin reparos, sin prisas, y escarbando más profundo de lo habitual. Esto tiene un precio, no hay duda. El espacio natural de REDES continuará siendo la franja nocturna de la dos. Pero la verdad, el horario ya es lo de menos. Lo único que me atrevería a pedir al equipo de REDES es que se pueda ver íntegro por Internet, y podamos disfrutar en cualquier momento de esta fantástica ventana al mundo del conocimiento científico. Larga vida a REDES!!!

Listado de programas:
(cedido por el equipo de REDES. Versión a sábado 19 de Abril. Los títulos son provisionales y puede haber cambios de orden)

1 MANIPULAR EL CEREBRO
Álvaro Pascual-Leone, Associate Professor in Neurology at Harvard Medical School

2 VIOLENCIA Y VIDA URBANA
Teresa Caldeira, Professor of Anthropology Department of City and Regional Planning - University of California

3 EXISTE UNA MORAL INNATA
Marc Hauser, Professor of Psychology, Organismic & Evolutionary Biology and Biological Anthropology - Harvard College

4 LA INTUICIÓN NO ES IRRACIONAL
Gerd Gigerenzer, Director del Max Planck Institute for Human Development de Berlín

5 NO HAY UNO SINO VARIOS UNIVERSOS
Paul J. Steinhardt, Professor in Science and on the faculty of both the Departments of Physics and Astrophysical Sciences at Princeton University

6 Sin título. Sobre las decisiones cotidianas y la psicología del consumo
Dan Ariely, Professor of Behavioral Economics, Massachussets Institute of Technology

7 Sin título. Sobre la Naturaleza humana, evolución, selección sexual y psicología de género.
Helena Cronin, Co-Director, Centre for Philosophy of Natural and Social Science, London School of Economics

8 Sin título. Sobre la memoria consciente e inconsciente.
Dan Schacter, professor of Psychology - Harvard University

9 Sin título. Sobre la influencia de la cocina en el enorme desarrollo del cerebro humano
Richard W. Wrangham, professor of biology and anthropology at Harvard University.

10 LA FUSIÓN HOMBRE - MÁQUINA
Raymond Kurzweil Experto en inteligencia artificial

11 EL PAPEL DE LA VIDA EN EL UNIVERSO
Freeman Dyson, professor of physics at the Institute for Advanced Study, Princeton.

Más información y opción de comentar el programa en el foro “REDES sin fronteras ”.

Estimulado por vuestra fabulosa respuesta al post sobre libros de ciencia (espero que lo continuemos alimentando), me atrevo a proponeros un reto un poquito más difícil…

En “Chaos ”, James Gleick describe un estudio realizado en los años 40 que ilustra perfectamente la tendencia que tenemos a mantener una visión “coherente” del mundo, y lo difícil que es advertir las excepciones que deberían forzar a replanteárnosla.

El experimento fue muy simple: Unos psicólogos iban mostrando cartas de póquer a voluntarios no muy familiarizados con el juego, y les pedían que las nombraran. El truco era que algunas se habían retocado (por ejemplo un 4 de picas rojas en lugar de negras, una J de diamantes negra y no roja,…)
Cuando las cartas se pasaban extremadamente rápido, la inmensa mayoría de participantes no apreciaba el cambio de color: as de corazones! 7 de tréboles! 4 de picas! 8 de diamantes!… todo parecía normal, una tarea fácil.
Si se pasaban un poco más lento, algunos empezaban a notar que ocurría algo extraño, pero no tenían tiempo suficiente para reflexionar y entender dónde estaba el “error”.
Era cuando las cartas se mostraban muy despacio, que casi todos reconocían perfectamente lo que estaba ocurriendo. (Aunque se ve que alguno quedaba desorientado y confesaba que ya no estaba seguro de si las picas eran rojas, negras o se trataba de diamantes)

En nuestra vida, a veces las cartas pasan muy rápido. ¿Qué es aquello que cuando os detenéis a meditar sobre la forma como vivimos, o la idea que tenemos del mundo, notáis que no termina de encajar?
La ciencia puede ser una fuente de luz, pero también de restricciones.

La resistencia al cambio de paradigma
Según James Gleick, Thomas Kuhn utilizó el ejemplo anterior para hablar de la naturaleza de la ciencia y de cómo los científicos reaccionan ante las excepciones e incongruencias. Kuhn escribió:
“En condiciones normales el investigador no es un innovador sino una persona que soluciona puzzles, y los puzzles en los que se concentra son sólo aquellos que puede plantear y resolver dentro de la tradición científica existente”

Normalmente el científico parte de una hipótesis preconcebida, y lo que pretende es demostrarla mediante la experimentación. Y si un cierto resultado no termina de cuadrar, cuanto más sólido es el marco teórico sobre el que investiga más fácil es presumir un error en el experimento en lugar de cuestionar todo el consenso que lo envuelve.
Para Kuhn es normal que así sea, la ciencia no progresaría de otra manera. Pero establece que una verdadera revolución científica no llega de una simple acumulación de conocimiento, sino de la rebelión contra un paradigma establecido. Y al igual que en las cartas, puede pasar desapercibida en función de los ojos con los que se observe.

A finales del siglo XIX algunos aspectos de la física de Newton no encajaban con la electrodinámica de Maxwell. Sin embargo, ambas se asumían como correctas. Se confiaba que era cuestión de tiempo y mejores experimentos terminarlas de encajar. El problema se prolongó hasta que alguien tomó la actitud descarada de pensar que una de las dos debía estar equivocada. Einstein transformó nuestra visión del mundo al demostrar que Newton, hasta el momento el mejor físico de toda la historia, estaba equivocado. Su teoría de la relatividad es uno de los ejemplos más claros de revolución científica. Y la resistencia a imaginar que los relojes no siempre avanzan a la misma velocidad, una muestra de lo costoso mentalmente que resulta el cambio de paradigma.

Por eso pregunto a los científicos: ¿qué hay en vuestras disciplinas que no todavía no encaje? ¿Hay algo que os chirría de los esquemas básicos sobre los que trabajáis? ¿o qué habéis detectado que el resto tengamos mal entendido?
Y sobretodo a los que no estáis inmersos en el mundo de la ciencia pero compartís su actitud crítica y ansias de comprender la realidad, ¿qué es lo que no termináis de creeros sobre la explicación del mundo dada por la ciencia? ¿o qué os desorienta de la sociedad, costumbres, o de lo que entendemos por “normalidad”, cuando os paráis a reflexionar y observáis las cartas pasando poco a poco? Sed desobedientes civilmente.

La semana pasada estaba ojeando la sección “libros que cualquier periodista científico debería leer” en la mini biblioteca que tenemos en la oficina del Knight Fellowship .
Entonces vino mi compañero Ivan Semeniuk y señaló uno en especial:
Ivan: “Chaos! que gran libro…”
Pere: “No lo conozco”
I: “No has leído Chaos??? Deberías hacerlo!”
P: “Pero es antiguo, no? Cuando se publicó?”
I: “En el 85 o 86…”
P: “No voy a leer un libro sobre física del Caos escrito hace más de 20 años… seguro que hay algo más actual”
I: “No importa. ¡Tienes que leer este libro! Es una obra de referencia. No habla sólo de ciencia; explica cómo nació la física del caos, la revolución que significó, el contexto histórico… es una obra excelente para entender el funcionamiento del mundo científico, y está extremadamente bien documentada.”

Estoy enganchado a “Chaos ”, de James Gleick. Luego cuento algo sobre él, pero se me ocurre que podríamos dedicar este post a citar libros que nos hayan impactado, explicando el porqué. Seguro que a todos nos interesará descubrir perlas que no conocíamos, como me ha pasado con Ivan.

¿Cuáles recomendaríais? Por divulgativos, por la idea poderosa que transmiten, por la historia que narran, por ser la mejor referencia de un tema concreto, por ofrecer una visión amplia de la ciencia, por su sencillez, por su profundidad, por inspiradores, por cómo han influido en vuestra forma de pensar, porque consideráis que son una de las obras maestras de la literatura científica… por lo que sea. Que nadie se inhiba.

“Chaos: La creación de una nueva ciencia"
Yo reconozco mi promiscuidad con los libros de ciencia. No los leo igual que una novela. Me salto páginas, a veces capítulos enteros, tengo varios empezados al mismo tiempo, y raramente los termino. Los maltrato con lápiz e incluso bolígrafo. Releo la introducción y el índice varias veces para intentar asimilar la idea principal que el autor quiere transmitir, pero luego, algunos fragmentos me aburren y los abandono, o busco las conclusiones al final de cada capítulo.
En ocasiones me he enamorado de un libro por la idea rompedora y contagiosa que exponen (por ejemplo El gen egoísta), pero una vez superado el “aha! moment”, si los capítulos se van haciendo cada vez más pesados, se repiten, y no logran mantener el nivel de placer, los aparco sin escrúpulos.

Quizás me pase lo mismo con “Chaos”, pero de momento es uno de esos libros que se lee lento, en los que subrayas frases casi en cada página. Me gusta porque entremezcla muchos campos científicos diferentes. Porque explica de manera exquisita el contexto social e histórico de las investigaciones, y el impacto filosófico que supuso el nacimiento de una nueva ciencia. La nueva ciencia que observaba la complejidad del mundo con otra mirada, y que rompía con tres cosas: las barreras entre disciplinas, la ilusión determinista de Laplace, y el reduccionismo como forma de comprender la naturaleza.

Pero si tengo que explicar algo concreto, me quedo con el descubrimiento del “efecto mariposa”. La semilla que dio origen a la física del Caos.

“El aleteo de una mariposa en Pekín puede generar un tornado en Nueva York"
Cuando en los años 50 Von Newman diseñó los primeros ordenadores, una de sus inmediatas aplicaciones fue el estudio de la meteorología. En esa época se pensaba que predecir el tiempo atmosférico con semanas de antelación era sólo cuestión de aplicar las leyes de Newton y tener muchísimo más poder de cálculo. Incluso algunos aventuraban que en el futuro íbamos a dominar el clima y conseguir que lloviera o no a voluntad.
Este planteamiento surgía de una visión determinista de los fenómenos físicos: Si conociéramos al detalle las posiciones y movimientos de todos los elementos que forman parte de un sistema, y las leyes que los afectan, podríamos predecir con exactitud su evolución futura.
Todo el mundo sabía que esto era materialmente imposible, pero el punto clave era considerar que un pequeño error en el cálculo inicial sólo implicaba un pequeño error en el resultado final. Dicho de otro modo: podemos predecir cuando regresará el cometa Halley sin necesidad de afinar a la décima de milímetro su posición actual. Los detalles minúsculos tienen poca relevancia: si un día invitas a café a un amigo, tu economía global futura no se verá muy afectada; a final de mes tendrás 1 euro menos.
La observación de que esta asunción era completamente errónea, y que en algunos sistemas un ligerísimo cambio puede desembocar en impredecibles consecuencias, fue la semilla que dio origen a la teoría del caos.

Edward Lorenz era uno de los científicos que a principio de los años 60 utilizaba ordenadores para intentar desentrañar los misterios de la meteorología. Construía modelos con ecuaciones en las que relacionaba temperatura, presión, velocidad del viento, humedad… y los testaba. Modificaba ciertos valores y observaba cómo afectaban al resultado final que la máquina precedía. Pero un día pasó algo inesperado. Decidió repetir una misma predicción, y por descuido introdujo en un parámetro 0.506 en lugar del 0.506127 que había escrito la primera vez. Parecía un detalle insignificante, pero Lorenz observó desconcertado cómo poco a poco las predicciones meteorológicas se iban diferenciando más y más, hasta hacerse completamente distintas a las pocas semanas. Lorenz acababa de destrozar el sueño determinista de sus colegas meteorólogos al demostrar que el ligerísimo cambio provocado por el aleteo de una mariposa en Pekin puede desembocar en un evento radicalmente imprevisible como un tornado en Nueva York.
Pero la contribución más importante de Lorenz no fue establecer que la naturaleza estaba rodeada de caos y desorden, sino continuar investigando hasta descubrir que en lo más profundo de los sistemas caóticos, en realidad se oculta un cierto tipo de orden. La complejidad tenía leyes internas, pero para descubrirlas, era necesario diseñar una nueva ciencia que intentara comprender el todo como mucho más que la suma de las partes.
Lorenz y muchos otros científicos construyeron ecuaciones y herramientas matemáticas inexistentes hasta el momento. Empezaron a encontrar patrones que se repetían en sistemas tan diferentes como la meteorología, la población de especies, el funcionamiento de las células cardíacas, los mercados bursátiles… sistemas aparentemente gobernados por el caos y el descontrol, pero que poseían una lógica interna y en los que emergían una serie de propiedades comunes. Éste fue en origen de la física de la complejidad, que desde entonces ha ido abarcando nuevos campos como Internet, las interacciones entre genes, el crecimiento de las ciudades, la gestión del tráfico, el desarrollo del lenguaje, la aparición de novedades en el proceso evolutivo, el funcionamiento del cerebro… una disciplina apasionante, con una cautivadora visión holística, cuyo objetivo es encontrar el orden que se oculta dentro el caos.

Disculpad por la extensión. Quizás os seguiré hablando de “Chaos”, -el tema da para un libro entero ;) -, pero insisto: de verdad me gustaría que este post quedara como un sitio donde ir compartiendo aquellos libros de ciencia a los que tengamos cariño, respeto, o admiración.

Si pretendes descubrir algunos de los proyectos tecnológicos más futuristas del prestigioso Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT ), el primer lugar que querrás visitar es el Media Lab , un centro que mezcla ingenieros, científicos, artistas y empresarios con la inequívoca misión de “inventar el futuro”.
Pasear por su interior es un estímulo constante, y escoger entre sus más de 300 proyectos, imposible.
Tras una enorme ventana descubres a Leonardo, el robot emocional más avanzado que existe. Leonardo te mira y escucha. Es capaz de interpretar las expresiones de tu cara, el tono de tu voz, e interactuar contigo. Será socialmente inteligente y representa el porvenir de los robots personales .
Pasas a la sala contigua y te presentan al grupo que explora interfaces más efectivas que el teclado para comunicarte con el ordenador; observas a un investigador que pretende dirigir un sonido para que se oiga sólo en un lugar concreto, y visitas al equipo que diseña nuevos instrumentos musicales y prepara un revolucionario concepto de escenificación musical llamado ópera del futuro , que estrenarán en Montecarlo en 2009.
Subes un piso y el director del Human Speechome Project te explica que está registrando 400.000 horas de audio y video de su propio hijo para identificar los momentos claves del desarrollo y aprendizaje del lenguaje. A su lado, el grupo de Alex Pentland te muestra sensores personales que miden detalles de tus movimientos, expresiones faciales, tono de voz, lenguaje no verbal, y dinámica de las conversaciones para extraer información sobre el comportamiento humano y las interacciones sociales.
De vuelta a la primera planta te encuentras el laboratorio del experto en prótesis Hugh Herr, que ya ha diseñado el tobillo electrónico más avanzado que existe, ahora está trabajando en una rodilla, y asegura que las prótesis inteligentes llegarán a superar holgadamente las características originales de los miembros amputados.

Sales del MediaLab aturdido, y te das cuenta que todavía te falta recorrer todo el MIT y enfrentarte a sus proyectos de mayor envergadura. Caminas escasos 150 metros, subes a la quinta planta del Edificio 68, y entras en uno de los laboratorios de biología sintética más prestigiosos del mundo. Allí su director Drew Endy te dice “como ingeniero, me apasiona construir cosas, y no encuentro un reto más apasionante que programar ADN y fabricar organismos vivos para que se comporten de la manera que hayamos previsto”. La biología sintética representa un nuevo paso en la ingeniería genética, va más allá de modificar o combinar elementos que ya existen dentro de la célula. Se trata de diseñar desde cero nuevas estructuras y moléculas con las funciones que queramos; y estandarizarlas para poder crear a gran escala formas de vida absolutamente noveles.

Pero si hablamos de integrar los planteamientos de la ingeniería con la biología molecular, nos dirigimos de lleno a una de las apuestas más fuertes del MIT para los próximos años. El filantrópico David Koch ha dado100 millones de dólares para construir el futuro Koch Institute para la Investigación Integral del Cáncer . Allí, investigadores como el premio Nobel Phillip Sharp formaran equipos mixtos con ingenieros como Robert Langer, cuya mente sólo se dirige a solucionar problemas. Langer posee más de 600 patentes y es uno de los pioneros en la creación de nanopartículas que viajarán por el torrente sanguíneo, identificarán las células tumorales, y liberarán fármacos específicos sobre ellas.

Baterías más eficientes, captación de carbono, mejoras en la fisión nuclear, en el aprovechamiento de la energía solar, en los molinos eólicos, en biocombustibles, … son algunas de las iniciativas que se emprendieron con fuerza cuando en 2006 la presidenta del MIT, Susan Hockfield, estableció la lucha contra el problema energético como una de sus principales responsabilidades.
Pero si hablamos de fuentes de energía futuristas, sin duda una de las grandes esperanzas es la fusión nuclear; forzar la unión entre átomos de hidrógeno para formar helio y liberar una enorme cantidad de energía. En el Plasma Science and Fusion Center te muestran su principal herramienta de investigación, el reactor Alcator C-Mod. Pero en seguida te conducen al LDX , un reactor inspirado en la magnetosfera de Júpiter y en cuyo interior levitará un anillo superconductor de media tonelada. Con él pondrán a prueba una estrategia absolutamente novedosa para confinar átomos y acercarse a la fusión nuclear.

Si hay un área en la que el MIT ha sido siempre uno de los líderes destacados, ésta es la robótica. Te encuentras robots esparcidos por todo el campus. En el departamento de astronáutica los hay que vuelan de forma independiente, el robosnail del departamento de ingeniería mecánica imita a un caracol y sube por las paredes llegando a cualquier rincón que se proponga, y el grupo de locomoción está obsesionado en conseguir que sus robots se muevan de una forma más natural. Pero si buscamos lo más puntero en devolver el sentido original a la palabra Robot (trabajador), tenemos que ir al Laboratorio de Inteligencia Artificial y Ciencia Computacional (CSAIL). Allí Rodney Brooks lo tiene claro: “mi misión actual es hacer robots útiles, que ayuden a las personas en sus trabajos. No que los sustituyan, sino que los hagan más fáciles, como ha pasado con los ordenadores”. A continuación nos presenta con orgullo a “Obrero”, un robot humanoide con manos flexibles y sensores táctiles deformables inspirados en la piel humana. La exquisita sensibilidad de Obrero le permite percibir las propiedades del objeto que está cogiendo y actuar en consecuencia. Distingue perfectamente un huevo de un tornillo, y puede coger tanto una pieza metálica pesada de forma tenaz, como un papel enrollado sin aplastarlo.
Abandonas el laboratorio de Brooks y a simple vista distingues al equipo que ha diseñado el “Robocar”, un vehículo autónomo que se desplaza sin conductor ni control remoto. Sus sensores y un sistema de posicionamiento le son suficientes para dirigirse a sí mismo. El Robocar quedó finalista en una competición esponsorizada por el Departamento de Defensa de Estados Unidos, y permite hacer más plausible un futuro en el que algunos coches no requieran conductor.

En el mismo edificio se realizan decenas de proyectos en Inteligencia Artificial. Es ilusorio predecir cuál fructificará en el futuro, pero quizás donde más esfuerzos se están dedicando es al reconocimiento de imágenes por ordenador y a la fotografía computacional .
Ante una foto con serpientes, árboles, pájaros, rocas, caballos, vehículos y casas, para nosotros es fácil distinguir qué es un animal, y qué no lo es. Para un programa informático es mucho más difícil… de momento. Inspirados en el funcionamiento del cerebro se están construyendo modelos informáticos de visión computacional que podrán extraer información muy precisa de las imágenes. Pronto, cuando teclees la palabra “coche” en Google images, la búsqueda no se realizará por los tags de la foto que alguien haya introducido, sino por su contenido gráfico.

Rememorando “2001: Odisea en el Espacio” mezclamos la inteligencia artificial con la exploración espacial; un área en que la NASA y los ingenieros del MIT siempre han trabajado de forma estrecha. Existen tres formas de explorar el espacio: Con humanos, con robots, y mediante telescopios. De las tres podemos encontrar proyectos bastante futuristas. Olvidaros de la imagen del astronauta patoso vistiendo un traje espacial enorme y pesado que le dificulta los movimientos; es el pasado. El traje del futuro estaba colgado en el despacho de su diseñadora, Dava Newman, en el departamento de Astronáutica e Ingeniería de Sistemas. Este traje cuenta con un novedoso sistema que utiliza contrapresión mecánica en lugar de aire presurizado, y que mejorará no sólo la movilidad de los astronautas, sino también su seguridad.
El MIT tiene varios proyectos de robots destinados a la exploración de Marte. Uno de los más originales son los microbots , pequeñas esferas equipadas con sensores y sistemas de comunicación que se esparcirían en gran número por la superficie de Marte. Esta estrategia permitirían recoger datos de un área mucho mayor y diversa que con los vehículos convencionales.
La construcción de telescopios nunca ha sido una de las áreas en las que el MIT ocupase un lugar destacado, pero sin embargo la NASA les está financiando el desarrollo de un proyecto para construir telescopios en la cara oculta de la luna . Allí, sin ninguna atmósfera que enturbie, serían capaces de recibir señales de la época oscura del universo, cuando se empezaron a formar las primeras estrellas y galaxias.

De lo inmenso a lo diminuto. La nanotecnología ya no tiene dueño. Se ha esparcido por los laboratorios de biología, de ciencia de materiales, de medicina, de ingeniería… pero quizás quien más expectante la ha recibido es el “Institute for Soldier Nanotechnologies”, un centro que recibe una abrumadora cantidad de dinero por parte del Ejército de Estados Unidos con el objetivo de proteger mejor a sus soldados. El soldado del futuro llevará sensores de gases tóxicos, protectores ligeros a base de nanotubos de carbono que dejarán obsoleto al kevlar, botas que le permitirán saltar y correr más rápido, implantes biónicos, y toda una serie de artilugios encaminados a reducir los riesgos durante las misiones, mejorar la intervención en caso de heridas, e incrementar las capacidades humanas.
Por último, uno de los proyectos más ambiciosos y que puede tener un impacto mayor en nuestra vida cotidiana es la electricidad sin cables. Los ingenieros del MIT ya han conseguido encender a distancia una bombilla de 60 vatios con un dispositivo situado a 2 metros de distancia. Marin Soljacic asegura que gracias a esta metodología basada en el acoplamiento por resonancia magnética “en un futuro cercano podríamos no necesitar cables para recargar nuestros teléfonos móviles, PDA’s, ordenadores, y una larga lista de equipos electrónicos”.

Es un sacrilegio no citar la ciencia básica puntera que el MIT está haciendo en neurociencia, en biología molecular o en el estudio del clima, ni hablar de su prestigiosa facultad de economía, ni de urbanismo, ni del departamento de ciencia, tecnología y sociedad más antiguo del mundo. Resulta imposible prever cuáles de sus proyectos pueden llegar a transformar nuestra sociedad; no se necesita una perspectiva histórica demasiado remota para entender lo inocentes que seríamos si lo creyéramos.

Algunas de las investigaciones del MIT se estancarán, y en muchísimos casos otros centros les pasarán por delante. Pero paseando como explorador científico por sus interioridades respiras futuro, y no te queda ninguna duda que en lugares como éste es donde se inventa parte del mundo en el que viviremos.

Publiqué este artículo ayer jueves 27 en la versión impresa de Ciberpaís, dentro de su especial 10º Aniversario. También se recoge en la web , pero sin fotos ni links. Por eso me permito reproducir el texto añadiendo dichos elementos, e invitaros a comentar o pedir más detalles de las investigaciones que aquí he tratado tan, tan de refilón.