Casualidad y causalidad (I)

James Stewart observa desde la "Ventana Indiscreta"

Uno de los puntales de la ciencia es el concepto de causalidad. Se refiere a la relación que se da cuando tenemos dos sucesos y uno es la causa del otro. Parece una perogrullada en sus planteamientos, pero es prácticamente el centro del método científico. Cada vez que se hace un experimento, se controlan un conjunto de condiciones iniciales y se comprueba cuál es el resultado. De ese modo, los científicos van estableciendo relaciones entre variables, extrayendo conclusiones y efectuando predicciones.

A veces se hace correctamente, y a veces no. Y es que, aunque antes lo denominé perogrullada, establecer una relación causal no es fácil. Hay múltiples variables en cualquier observación, y no es fácil determinar cuál es la causante de un efecto dado. El famoso experimento de Galileo, en el que se dedicaba a arrojar objetos desde la torre de Pisa, sirvió para mostrar que el tiempo de caída de un objeto no dependía de la masa o composición de dicho objeto. Suena fácil, ¿no? Pues no lo es, porque la caída de un objeto se ve frenada por el rozamiento con el aire. De hecho, Newton aún no había nacido, así que Galileo no podía saber por qué pasaba lo que pasaba. Ahora sabemos más y podemos considerar muchos otros factores que influyen en la caída libre de un cuerpo.

Experimentos posteriores, más precisos y en condiciones mejor controladas (incluyendo vacío) parecieron refrendar la observación de Galileo. Por ejemplo, el famoso experimento de Eötvös del siglo XIX. Pero incluso ese experimento fue puesto en tela de juicio en los años 80, sugiriendo que quizá mostraba una dependencia con la composición del cuerpo. Finalmente, se concluyó que el experimento de Eötvös era correcto: los objetos caen igual, sea cual sea su masa. Llegar incluso a una conclusión tan aparentemente evidente es el resultado de muchas pruebas y errores.

En general, si tenemos como hecho probado que, cuando tenemos el suceso A también aparece el suceso B, podemos llegar a la conclusión de que A causó B [A => B]. Es una cadena de causalidad (que no casualidad), del tipo "si .... entonces ..." Como digo, no es fácil, ya que hay muchas causas posibles para B. No siempre es algo tan claro y tajante. Pasaron muchos años antes de que la relación causal entre tabaco y cáncer de pulmón se afianzase como un hecho probado. Argumentaban las tabacaleras, por ejemplo, que hay gente que fuma como un carretero y no desarrolla cáncer, y hay personas que sufren esa dolencia sin haber probado un cigarrillo. En este caso, la relación causal no es "si fumas, desarrollarás cáncer de pulmón", sino "si fumas, tienes muchas más papeletas de desarrollar cáncer de pulmón"

Por otro lado, hay que tener en cuenta que si A implica B, el opuesto ha de cumplirse: cuando no hay B, tampoco sucede A. Eso es un problema para, por ejemplo, los sismólogos. Cada cierto tiempo, parece que se encuentra una señal de preaviso antes de un fuerte seísmo. Puede ser una elevación en los niveles de radón, o temblores subsónicos previos, comportamiento errático de los animales, etc. En este caso, la causa A sería "va a producirse un terremoto en breve" y la consecuencia B sería "las cucarachas se agitan mucho." Por desgracia, luego resulta que hay casos en los que las cucarachas se menean como locas, pero no hay terremotos; o tenemos un terremoto y resulta que las cucarachas ni se han inmutado.

Este tipo de razonamientos aparecen constantemente en las típicas películas sobre desastres inminentes, cuando sólo el listo de turno sabe lo que va a pasar y todos los demás están equivocados. Pongamos un ejemplo: Un Pueblo Llamado Dante´s Peak. Un vulcanólogo adicto al trabajo llega a un hermoso pueblo junto a un gran volcán. Mide niveles de pH por aquí, concentraciones de CO2 por allá, y deduce que el volcán puede estár despertándose, así que se planta ante el Ayuntamiento y clama por una alerta roja. Su propio jefe tiene que desautorizarle, y hasta le da un tirón de orejas:

Sabes que hay decenas de razones que explicarían lo que pasó en esa fuente termal, desde un leve terremoto hasta un ligero cambio sísmico, y ni una sola de esas razones, ni una sola, significa que haya una erupción la próxima semana, o el próximo mes, o en los próximos cien años

A continuación, el jefe hace lo sensato en estos casos. Primero, tranquilizar a la gente: si algún día llega el momento de dar la alerta, estará basado en pruebas científicas, no en la opinión de ninguna persona. Segundo: sobrevolar el volcán, desplegar todo tipo de instrumentos de precisión, traer a su equipo al pueblo y pasarse semanas realizando mediciones. El resultado: un gran montón de nada.

A pesar de eso, el guaperas listillo sigue sin estar convencido. Por supuesto, esta es una película de acción, así que al final tiene razón: el volcán explota, el jefe razonable muere y él se lleva los honores y a la chica. Podríamos entrar en el chiste fácil y decir que el vulcanólogo tiene olfato e instinto, una especie de sentido arácnido muy desarrollado. Pero en serio, ¿cómo descubre él la prueba definitiva de que tiene razón? Pues porque abre un grifo. Nota que el agua está marrón y huele a azufre, síntoma evidente de que algo no va bien. Menudo lumbreras.

En otros casos, causalidad y casualidad se confunden. En la película Como Dios, el todopoderoso Jim Carrey atiende a los deseos de todos los que quieren ganar a la lotería. Como resultado, miles de boletos de lotería resultan premiados. Aunque matemáticamente es posible tanta suerte, la probabilidad es tan enormemente baja que la gente piensa que hay tongo. El resultado: tumultos en las calles y una investigación por fraude.

Algo parecido tenemos en Casino. En un intervalo de pocos minutos, tres máquinas de monedas dan grandes premios. El encargado intenta achacarlo a la casualidad, en tanto que el jefe (Robert DeNiro) ve una mano negra causal:

- ¿No viste la trampa, no te oliste lo que ocurría?

- Bueno, eso no se ve venir, ¿sabes?

- ¡Claro que sí! Hay un modo infalible: ¡cuando ganan!

- Bueno, esto es un casino ¿no? Alguna vez tienen que ganar

- Oye, cuidado no te pases conmigo, no insultes a mi inteligencia ¿Me has tomado por un idiota? Sabes muy bien que alguien tuvo que manipular esas malditas tragaperras

La Amenaza de Andrómeda es una de mis películas favoritas, entre otras cosas porque muestra de forma realista el trabajo de los científicos. La cadena de causalidad es clara desde el principio. Suceso A: cae un satélite en un pueblo. Suceso B: a los pocos minutos, todo el pueblo está muerto. No hay que ser un lince para determinar una relación entre A y B. O sí, porque hay dos supervivientes en el pueblo. ¿Qué es lo que hace que sean inmunes? ¿Cómo pueden aprovecharlo para romper la cadena de causalidad "si este organismo anda suelto, entonces todo el mundo va a morir" y salvar a la humanidad?

A partir de ahí, comienza la tarea para determinar cuál es la causa concreta. Se llevan el satélite al laboratorio, y descubren una pequeña mota verdosa. Poco a poco, determinan que es un organismo vivo, se transmite por el aire, ataca el sistema circulatorio, es sensible a variaciones del pH, etcétera. Al final, descubren cómo acabar con él. Otras películas como Esfera o Estallido trabajan bajo el mismo principio: probar una y otra cosa, establecer una relación causa-efecto, y a partir de ahí una buena dosis de acción. De hecho, una buena parte del interés generado por los viajes en el tiempo está basado en la ruptura de la cadena de causalidad. ¿Y si viajo al pasado y salvo a Kennedy, o al futuro y me llevo el anuario deportivo? Para más sobre el tema, les recomiendo mis dos artículos sobre los viajes temporales de película: uno y dos.

En Los Fisgones, dos hackers debaten sobre la ética de su proceder justo antes de desplumar a sus víctimas:

- Premisa: a la compañía telefónica le sobra el dinero
- Consecuencia: son corruptos
- Resultado: el sistema se perpetúa a sí mismo a expensas del pueblo
- Conclusión: deben donar parte de su dinero

proceder lógico que les lleva mucho más lejos con el tiempo:

- Premisa: si los clientes creen que su banco puede tener problemas financieros ...
- Consecuencia: ... empiezan a retirar su dinero
- Resultado: es cuando tienen problemas financieros
- Conclusión: puedes arruinar un banco
- ¡Lo he hecho! habrás leído de unos cuantos en estos últimos años

Pero no piense el lector que la causalidad está restringida a las películas con científicos. Un Gary Cooper James Stewart con mucho tiempo libre se pasa el día mirando por La Ventana Indiscreta, y acaba estableciendo una relación causal donde los demás solamente ven casualidad. A decir verdad, sus conclusiones son plausibles pero necesitan verificación experimental, y ahí es donde entra la bella Grace Kelly. En Los Diez Mandamientos, Moisés suda la gota gorda para convencer al faraón de que las plagas que azotan Egipto son causadas por un Dios vengativo, en lugar de fenómenos naturales. En Titanic, el ingeniero examina los daños y concluye que el barco se hunde; las fantasías publicitarias sobre barcos insumergibles no van con él.

No siempre una simultaneidad de sucesos implica una causalidad. ¿Recuerdan Con la Muerte en los Talones? El protagonista tuvo la mala suerte de levantarse del sillón justo cuando un botones está buscando al señor Kaplan. Los malos lo confunden con ese tal Kaplan, y el pobre Cary Grant se pasa toda la película corriendo como loco. Fue una casualidad, no una causalidad.

Y es que no les he contado toda la verdad. Que sucedan A y B no significa que A cause B. Pero eso no lo veremos ahora. Si realmente les he conseguido interesar por el tema (causa), entonces espero que estén atentos al siguiente artículo (consecuencia). A => B. O no.

Tomado de:

Física de Película