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24 de agosto de 2011

6 películas para 6 emociones

Franco Zeffirelli y Rick Schroder

Este sonriente Rick Schroder, aquí con Franco Zaffirelli, ha hecho llorar a muchos.

Entender las emociones es necesario para ir completando nuestra comprensión de lo que es ser humano pero ¿cómo provocarlas en un laboratorio sin afectar a quien se prestó como conejillo de indias?

Las películas para producir emociones

  • Asco: “Pink Flamingos” (1972) y escenas de amputaciones

  • Diversión: “Cuando Harry conoció a Sally” (1989) y “Robin Williams en vivo”

  • Miedo: “El resplandor” (1980) y “El silencio de los inocentes” (1991)

  • Rabia: “Mi guardaespaldas” (1980) y “Grito de libertad” (1987)

  • Satisfacción: Filmaciones de olas y escenas en la playa

  • Sorpresa: “Capricornio Uno (1978) y “Melodía de seducción” (1989)

  • Tristeza: “El campeón” (1979) y “Bambi” (1942)

  • Neutral: formas abstractas y barras de colores

Fuente: Provocación de emociones usando películas, de James J. Gross y Robert W. Levenson (1995)

"Cuando uno estudia las emociones en un laboratorio, el primer reto es cómo lograr que la gente las sienta mientras las estás observando. Todos tenemos sentimientos todo el día pero si uno pone a alguien en una silla... ¿qué hace? ¿le dice 'tenga una emoción?", señala, riéndo, Robert Levenson, psicólogo de la Universidad de California, Berkeley.

Levenson, junto con quien entonces era su estudiante James Gross -ahora profesor en la Universidad de Stanford-, empezaron a pensar en algo que fuera poderoso pero que pudieran controlar.

"Antes, se acostumbraba a mostrarle a los voluntarios del estudio fotos de gente sintiendo las emociones que querían causar, pero así no es que la mayoría de nuestras emociones ocurren: en general suceden en medio de un contexto", le explica Levenson a BBC Mundo.

Fue entonces cuando el cine se presentó como la mejor opción para estimular sentimientos de una manera más parecida a la la vida real.

"Empezamos un proceso de evaluación de cientos de películas, en busca de los mejores pedazos que pudieran hacer que la gente se sintiera triste, asustada, enojada...".

El estudio, que iniciaron en 1988 y creyeron que les tomaría meses, se extendió por años, pero el resultado se convirtió en una herramienta invaluable no sólo para ellos, sino también para la comunidad científica en general, desde neurocientíficos y biólogos hasta incluso ingenieros de sistemas en pos de enseñarle a las computadoras a reconocer emociones humanas.

Diferentes necesidades para distintas emociones

Levenson y Gross empezaron trabajando con una lista de seis emociones: tristeza, sorpresa, asco, felicidad, miedo y rabia.

Cada una, demandaba consideración especial.

"Si uno pone a alguien en una silla... ¿qué hace? ¿le dice '¡tenga una emoción!'?"

Robert Levenson

Algunas de esas emociones están conectadas al sistema nervioso; para asustar a alguien, no se requiere más que un cambio repentino: un ruido, un cambio de luz, un golpe.

Estamos programados así, explica Levenson, porque "es muy importante que si nos encontramos con el peligro, nuestros cuerpos reaccionen rápidamente, y es mejor que nos asustemos así no lo necesitemos, a que no respondamos".

Sin embargo, otros sentimientos, como la rabia, usualmente requieren de más contexto.

"Nos enfurecemos como resultado de una frustración, o de que se ha cometido una injusticia,y eso necesita un poco más de tiempo, un poco más de historia".

Distintas emociones de diferentes personas

Inicialmente, buscaron películas que funcionaran como herramientas en estudios con los jóvenes universitarios que tradicionalmente se prestan como voluntarios en los experimentos, pero el equipo de Levenson ha continuado con el trabajo.

Olas del mar

Filmaciones de olas del mar nos hacen sentir contentos.

"Hemos desarrollado películas para personas que están entre los 70-80 años de edad, pues resulta que hay que cambiarlas un poco para que tengan efecto en individuos de más edad".

"Cuando empezamos el proyecto, a finales de los '80, usábamos escenas de procedimientos quirúrgicos para provocar asco, pues funcionaban muy bien con los jóvenes que venían al laboratorio. Pero con gente más vieja, eso no sucede: si uno tiene una historia médica más larga, las operaciones no le producen asco".

Pero, el paso del tiempo también obliga a revisar el trabajo original: los jóvenes de hoy en día están tan acostumbrados a ver en televisión, cine o en sus juegos a seres humanos destrozados en espectaculares batallas que esas escenas no les producen el mismo asco que sintieron los chicos de su misma edad hace dos décadas.

Por otro lado, el equipo de la Universidad de California ha seleccionado películas que funcionan mejor con personas de diferentes culturas y ahora están trabajando con pacientes afectados por demencia.

"Como sufren deterioro cognitivo, usamos películas con temas muy sencillos pero que pueden provocar emociones".

La campeona

Sin embargo, parece que hay escenas que parecen infalibles.

Dibujo de cara triste

La tristeza es quizás la emoción más difícil de recrear.

Los dos minutos con cincuenta y un segundos en los que en la película El Campeón de Franco Zeffirelli, de 1979, un boxeador, protagonizado por Jon Voight, muere mientras que su inconsolable hijo le suplica "¡Campeón, despiértate!", es universalmente triste, según ha comprobado Levenson.

"La película no tuvo muy buenas críticas, así que quizás no es un clásico de Hollywood, pero esos pocos minutos en los que ese chico le habla a su padre son una muestra fantástica de arte emotivo".

Hoy en día, son más de seis las emociones que Levenson explora. Incorporó "emociones más complicadas", como la vergüenza, el orgullo, desdén, múltiples clases de felicidad -como diversión o satisfacción-.

"También buscamos películas que no produzcan ninguna emoción, para tenerlas como herramienta de control".

Así, Levenson sigue explorando el mundo emocional, prestándole atención al "cuerpo, la psique, la conducta... todos los aspectos de la respuesta emocional".

Pero hay algo que no ha hecho aún.

"No hemos actualizado la lista original... probablemente deberíamos hacerlo. Aunque todavía usamos algunas películas de las de entonces".

Y esa lista de películas para provocar emociones que Levenson y Gross publicaron en 1995 era:

  • Asco: “Pink Flamingos” (1972) y escenas de amputaciones
  • Diversión: “Cuando Harry conoció a Sally” (1989) y “Robin Williams en vivo”
  • Miedo: “El resplandor” (1980) y “El silencio de los inocentes” (1991)
  • Rabia: “Mi guardaespaldas” (1980) y “Grito de libertad” (1987)
  • Satisfacción: Filmaciones de olas y escenas en la playa
  • Sorpresa: “Capricornio Uno (1978) y “Melodía de seducción” (1989)
  • Tristeza: “El campeón” (1979) y “Bambi” (1942)
  • Neutral: Formas abstractas y barras de colores


Fuente:

BBC Ciencia

Las bebidas frias y el dolor de cabeza

¿Cuántos habéis llegado a casa sudorosos debido al calor sofocante y lo primero que habéis hecho es correr a la cocina, abrir la nevera y beber un trago de agua helada? Y ¿Cuántos os habéis arrepentido unos segundos después? Exacto, el fastidioso dolor de cabeza, parece que un taladro se te clave en la sien mientras Reno Miller se ríe. En ese momento escuchas a tu abuela gritar desde el sofá “no bebas muy rápido bonica”, demasiado tarde abu…

Y todos nos preguntamos ¿Por qué?

La contracción y relajamiento súbitos de los capilares del paladar son detectados por los nervios sensores de dolor y enviados al cerebro mediante el nervio trigémino (amarillo) que interpreta el dolor como proveniente de la frente.

Cuando algo muy frío toca nuestro paladar los capilares se contraen rápidamente disminuyendo la velocidad del flujo sanguíneo (en 18cm/s) para volver a dilatarse a continuación. Este cambio brusco en el diámetro de los vasos es detectado por los nervios sensores de dolor que transmiten esta información al cerebro a través del nervio trigémino. Es el nervio craneal más grande e importante, nace en el cerebro medio y se extiende por toda la cara controlando la musculatura de la masticación y prácticamente toda la sensibilidad facial. Es por esto último que el cerebro interpreta el dolor como proveniente de la frente.

El nombre correcto para este fenómeno es esfenopalatino ganglioneuralgia, aunque se conoce universalmente como Ice cream headache. Afecta a una de cada tres personas y está totalmente monitorizado: el dolor comienza unos 10 segundos después de la ingesta y los picos de mayor dolor se detectan a los 30-60 segundos para finalizar a los 80-90. Además se ha intentado utilizar para modelizar las odiosas migrañas ya que al parecer ambos desordenes abarcan los mismos umbrales en los estímulos sensoriales.

La forma de evitar este horrible dolor es tomar las cosas frías despacio evitando que el primer contacto sea con el paladar. Al dejar el helado en la boca se calienta lo suficiente como para que al tragar no provoque la contracción súbita de los capilares y el consecuente dolor.

Con este último consejo podéis seguir disfrutando de lo que queda de verano tomando una cerveza muy fría o un helado gigante de mil sabores. Felices vacaciones!

Alineación al centro

Fuentes: Harries M (BMJ, 1997); Hulihan J (BMJ, 1997); Sleigh JW (BMJ, 1997)

Tomado de:

Locos por la Biología

10 confusiones habituales al hablar de evolución

La televisión, el cine y esa habilidad que tiene el ser humano para hablar con propiedad de cosas de las que no tiene ni repajolera idea han fomentado la aparición de supuestos erróneos en muchos campos: genética, energía nuclear… la evolución no se salva al ser un recurso muy utilizado en la ciencia ficción. He aquí mi Top de Ideas Erróneas sobre la Evolución, en el cual dejo de lado ideas como es sólo una teoría, defiende la eugenesia, es una teoría capitalista, es inmoral… y demás absurdos. Pretendo hilar un poco más fino como veréis.

Preparados, listos... EVOLUCIONAD!

10. La evolución continúa aunque no se estén dando nuevas especies.

Esta puede parecer trivial, pero la evolución está teniendo lugar continuamente, aunque no se generen especies nuevas. Nuestra especie sigue evolucionando y lo hará hasta que se extinga, o una serie de cambios genéticos nos lleven a concluir que nos hemos alejado irreversiblemente del Homo sapiens “antiguo”. Además, en muchas películas se da a entender que una especie ha evolucionado cuando tiene descendencia radicalmente diferente (casi siempre con sangriento resultado), lo cual es una exageración de la realidad. Aunque las especies evolucionen continuamente, en una sóla generación sólo se puede apreciar la microevolución, no la macroevolución. Son cambios casi siempre minúsculos e imperceptibles. Si una ballena empieza a parir focas no es evolución, es un milagro.

9. La aparición de una nueva especie no implica necesariamente la extinción de la anterior.

Y es así por un motivo muy sencillo: si detenemos el momento hipotético exacto en el cual un individuo de la especie A da lugar a un individuo de la especie B esto no implica la automática desaparición de la especie A. La especie A puede continuar existiendo, o terminar extinguiéndose, o seguir evolucionando y alejarse cada vez más de la especie B. En cualquier caso, ambas especies pueden convivir perfectamente. Esto quizá sea más sencillo de ver con categorías taxonómicas inferiores como subespecies o razas.

8. La evolución no permite predicciones.

Esto es algo que de ser cierto sería muy bonito. De hecho nos encantan las noticias que hablan de cómo será el ser humano en el futuro: cabezón y sin meñique (un servidor apuesta más por la versión de Idiocracia). Incluso se hicieron unos documentales que teorizaban sobre los animales que se podrían dar en un futuro en base a los cambios geológicos y climáticos de la Tierra. Todo esto es divertido y da para hablar largo y tendido, pero la ciencia de la evolución no nos permite augurar nada. Demasiadas variables demasiado complejas, demasiadas incertidumbres. Sólo sirve para ver de dónde venimos, pero no hacia dónde vamos.

¿El Saltarol molará un montón dentro de 200 millones de años? No creo

7. El ser humano no ha dejado ni va a dejar de evolucionar.

Podemos pensar que somos los mejores pero oye, cuando les preguntas a los delfines, a las hormigas o a las bacterias no dicen lo mismo, así que igual no tenemos razón. El ser humano ha logrado hacer muchas cosas impresionantes (mucho más que impresionantes) pero detener la evolución no está entre ellas. Lo que sí que hemos hecho es cambiar la presión de selección de una manera que no se había hecho antes. Nos hemos vuelto dependientes de la tecnología hasta el punto de que no importa lo más mínimo ser diabético, miope o bajito a la hora de reproducirse. Pero eso no significa que los procesos evolutivos no se sigan dando.

6. Confusión de la evolución con sus mecanismos o con los factores que provocan la variabilidad genética.

La evolución biológica tiene lugar gracias a que existe variación genética. Esta variación se obtiene por procesos como las mutaciones o el flujo genético que se da entre poblaciones, pero la mutación no es evolución. Igualmente existen distintos mecanismos por los que la evolución tiene lugar, donde la selección natural es el más famoso pero no el único, y una vez más selección natural no es evolución. Gracias a que existen mutaciones y que se produce la selección natural tiene lugar la evolución, pero estas per se no son el proceso evolutivo, sino que forman parte de él.

5. La evolución no está dirigida ni implica mejora o superioridad.

Algunas personas, aunque acepten la evolución, parecen pensar que existe una dirección en ella. Que los millones de años de evolución tenían como objetivo crearte a ti, Antonio Rodríguez, como culminación absoluta del proceso. Obviamente esto no es así, el ser humano es exactamente igual que los trilobites y los dinosaurios y algún día pasará su gloria. Menos egocentrismo por favor, que no somos el ombligo de la Existencia.

Además se tiende a pensar que las especies actuales, puesto que están vivas, son mejores a las extinguidas. A veces esto se combina con lo anterior y se concluye que nosotros somos los mejores. El caso es que nada de eso tiene sentido. No existen especies mejores o peores evolutivamente hablando, sino poblaciones que logran adaptarse a los cambios y poblaciones que no. En un momento y lugar una especie puede estar perfectamente adaptada a su entorno, y en otra situación no durar ni un segundo.

4. El concepto de evolución como escala jerárquica.

En este caso la publicidad y las viñetas humorísticas tienen parte de culpa. Estamos tan acostumbrados a ver la evolución como una especie de progreso o escala jerárquica que ya nos parece normal. Parece que todo se reduce a una línea, desde la primera célula hasta, una vez más, Antonio Rodríguez. Pero esto no es así, la evolución no es una línea. Es un matorral, un tupido y frondoso bosque con un montón de extinciones y puntos muertos. En nuestro afán de definir la evolución como progreso olvidamos el aspecto real que tendría el árbol de la vida, el cual poco tiene que ver con una bonita escala de progreso. Esto tiene relación con el punto anterior, y podría pensarse que se puede pasar desde la primera célula hasta el ser humano atravesando todas las especies que han existido, desde lo más “primitivo” a lo más “evolucionado” pero eso es una soberana memez, una reminiscencia de antiguas ideas religiosas.

La escala evolutiva es una memez, y el Sr. Garrison lo sabe.

3. La evolución no se produce al azar.

Yo el fallo que le veo a la teoría de la evolución es que implica que todo se ha producido por azar, y eso es difícil de creer. Un clásico. La realidad es que aunque la evolución no esté dirigida, tampoco es como tirar una moneda. Una cosa es que en la producción de mutaciones tenga un importante papel el azar (aunque no tanto como se pueda pensar, no vale cualquier cambio) pero ya hemos dicho que mutación no es evolución. La evolución se produce gracias a mecanismos como la selección natural, la cual no actúa por azar. ¿Os suena lo de Dios no juega a los dados? pues la evolución tampoco. Los individuos que transmiten sus genes no son elegidos por azar, si no esto sería un cachondeo. Y precisamente porque la evolución no es a lo loco (y por los compromisos evolutivos, que es otra historia) el ser humano nunca desarrollará alas por mucho que lo intente, por poner un ejemplo.

2. Estructura antes que función y la “decisión” de evolucionar.

En este caso los científicos suelen ser los primeros culpables, al intentar explicar las cosas de una forma intuitiva y sencilla, o al hablar con otros científicos que entienden sus metáforas. A veces da la impresión de que los seres vivos deciden evolucionar, sin embargo esto es totalmente incorrecto. Los animales no dicen oye, aquí hace frío, hagamos fuerza a ver si nos crece un pelaje bien tupido. Primero aparece una estructura (pelaje denso) y luego puede aparecer una función (protección contra el frío). Y desde luego nadie decide nada, ya que, y aquí entra mi Top 1:

1. Los individuos no evolucionan.

Esta idea es un recurrente en las historias de ciencia ficción “está evolucionando” o “ha sufrido una evolución acelerada” son frases fáciles de oír en muchas películas. En cuanto un bicho empieza a cambiar es que está evolucionando. La realidad es que los individuos no son pokémons. No evolucionan. La evolución biológica actúa sobre las poblaciones, recordemos que una definición breve de evolución puede ser

Cambios en las frecuencias alélicas de las poblaciones a lo largo del tiempo.

Si engordo 20 kilos, o me pongo como Stallone a base de gimnasio o (si hablamos de ciencia ficción) me pongo a lanzar fuego por el culo, no estoy evolucionando. Son simplemente cambios en el fenotipo. Y recordemos que, a pesar de la epigenética, el lamarckismo es erróneo. Lo recuerdo porque es frecuente olvidarlo, al ser terriblemente intuitivo. Es como lo de La Ontogenia Recapitula La Filogenia: es tan bonito, tan intuitivo, y tiene tanto sentido que tiene que ser verdad. Pero no lo es.

De hecho esto tampoco es evolución, es metamorfosis.

Y hasta aquí mi Top de Ideas Erróneas sobre la Evolución. Sé que faltan muchos, como por ejemplo el típico “Los individuos actúan por el bien de la especie”, pero tenía que seleccionar unos cuantos. Sólo me queda preguntaros…

¿Cuáles son, en vuestra opinión, las confusiones y errores más frecuentes al hablar de evolución?

Fuente:

La muerte de un ácaro

Antimateria sustituirá a la energía nuclear

En el futuro podría almacenarse y utilizarse para impulsar naves espaciales para reducir el tiempo de viaje interplanetario, afirmó Alejandro Ayala, del Instituto de Ciencias Nucleares


Científicos encontraron un cinturón de antimateria retenidos por la magentósfera terrestre (Foto: Especial Science / Aaron Kaase/NASA/Goddard )





La antimateria -como la encontrada recientemente en el campo magnético que rodea la Tierra- podría almacenarse y utilizarse en el futuro para producir energía, incluso más eficiente que la nuclear, afirmó el científico del Instituto de Ciencias Nucleares, Alejandro Ayala.

Ayala expuso que si se hace chocar un protón contra un antiprotón la energía que se produce es 300 veces mayor a la de una reacción nuclear típica. Eso permitiría alcanzar aceleraciones mayores que las producidas con combustibles comunes y corrientes, basados en la mezcla de hidrógeno y oxígeno.

La antimateria sería un combustible muy eficiente para impulsar naves espaciales y reducir su tiempo de viaje. Se calcula que en 20 años se tendrá esta tecnología, refirió el integrante del Departamento de Física de Altas Energías de esa entidad universitaria.

Por ahora, una vez descubierta la antimateria tan cerca de nosotros, el siguiente paso es "imaginar cómo capturar y almacenar los antiprotones", abundó el experto.

La agencia espacial estadounidense (NASA) quiere aprovechar el hecho de que materia y antimateria se aniquilan para diseñar una nave espacial cuyo componente más importante sea una máquina que dirija la luz -resultado de esa interacción- en cierta dirección, para provocar el movimiento del aparato en dirección opuesta.

El reto es colectar y almacenar la antimateria, hasta que, llegado el momento, se haga chocar con protones para producir la luz en la dirección conveniente

Desde el origen

Ayala explicó que la antimateria está compuesta de partículas idénticas a las que componen la materia, pero con carga opuesta. Por ejemplo, los electrones, que transportan la electricidad en los cables de cobre de las instalaciones eléctricas, comparten las mismas propiedades que su anti-partícula, el positrón, con excepción de su carga eléctrica. Los primeros son negativos; los segundos, positivos.

Ese también es el caso de los protones que se encuentran en los núcleos atómicos, de carga positiva, y cuyas anti-partículas son los antiprotones, que son negativos.

Al formarse el universo, de acuerdo con la teoría estándar, debió existir una gran simetría, es decir, equivalencia entre materia y antimateria.

"No hay razón para que en el comienzo una prevaleciera sobre la otra. En particular, en el ICN estamos interesados en saber el origen de la asimetría entre la materia y antimateria, "por qué estamos hechos de materia, porque hay más de una que de la otra", refirió Alejandro Ayala.

Si dos partículas, una de materia y otra de antimateria, se encuentran, se aniquilan y producen radiación (luz). Al principio del cosmos, todo estaba condensado en un pequeño espacio y existía la misma cantidad de ambos tipos de partículas, de materia y de antimateria que debieron haberse encontrado fácilmente y haberse convertido en luz. Pero no sucedió así.

"Algo ocurrió en la evolución del universo temprano que hizo que hubiera más materia que antimateria, aunque no sabemos qué fue. Esa es una de las preguntas de mayor interés en la física moderna. En el ICN realizamos investigación para responder esta pregunta", refirió Ayala.

Hoy en día, lo que le ocurrió a las anti-partículas durante la evolución del universo es un gran misterio.

"Es una de las preguntas que tratamos de responder en la ciencia de frontera; sabemos que existe, incluso la podemos producir en los grandes aceleradores de partículas -como el Fermilab o el CERN-, pero se desconoce qué le ocurrió a la gran mayoría de las antipartículas", dijo el especiaista.

Nos rodea

Se había teorizado acerca de la presencia de antimateria en la vecindad de la Tierra. La confirmación de que ésta existe es muy importante, sostuvo el científico universitario. Se corroboró que está ahí y la probabilidad de que se produzca y se almacene coincide en buena medida con los cálculos.

En la naturaleza, la anti-materia se crea como en un laboratorio: con la colisión de partículas a muy altas energías. Eso sucede todo el tiempo, si el planeta es bombardeado por rayos cósmicos ultraenergéticos.

En el momento en que éstos llegan a las capas superiores de la atmósfera, encuentran átomos y, en particular, a sus núcleos, producen una gran cantidad de partículas, entre ellas, antimateria. Pero algunas de tales antipartículas no viven mucho tiempo; los piones, por ejemplo, lo hacen tan sólo un instante, durante un tiempo del orden de 10-10 segundos.

Otras son más estables, como los antineutrones que viven por alrededor de 10 minutos; otras, como los antiprotones lo hacen por siempre y por tener carga eléctrica están sujetas a la interacción con los campos magnéticos, como el terrestre.

En el interior de nuestro planeta, explicó Ayala, hay una especie de "imán" de barra enorme, "hecho" de hierro fundido, con polos positivo y negativo que coinciden, más o menos, con los polos Norte y Sur, respectivamente.

A partir de ellos se forman los llamados cinturones de Van Allen, especie de "orejas magnéticas" que van de un polo al otro del planeta, donde las anti-partículas quedan atrapadas, por encima de las capas atmosféricas más altas y tenues, donde la presencia de materia convencional escasea.

Fuente:

El Universal

Dmitri V. Skobeltsyn, el hombre que descubrió la antimateria y se lo contó a Dirac en 1927


Cuando uno piensa en la antimateria piensa en la ecuación de Dirac y en el positrón descubierto por Anderson. Pocos recuerdan a Dmitri V. Skobeltsyn (1892-1990), quien entre 1923 y 1926 observó en una cámara de niebla rayos cósmicos con la masa del electrón pero con carga opuesta, resultado que publicó en 1927. ¿Conocía Dirac en 1927 el descubrimiento de Skobeltsyn? El historiador de la ciencia Norwood Russell Hanson afirmó en un artículo de 1961 que Dirac le dijo en 1955 que una vez asistió a una charla en el Instituto Cavendish, entre 1926 y 1927, en la que Skobeltzyn describió su descubrimiento de los “electrones que se movían hacia atrás.” Dirac afirmó que esta charla no le influyó en su teoría del electrón, de hecho, dice que la recordó tras el descubrimiento del positrón realizado por Anderson en 1932; Dirac afirmó en 1955 que en 1932 pensaba que el descubrimiento del ”electrón positivo” (positrón) era una descubrimiento soviétivo. Sin embargo, Skobeltsyn no utilizó en su artículo (ni Hanson cree que en su charla) la palabra “electrón que se mueve hacia atrás” (backward electron); dicho término fue utilizado por primera vez por el matrimonio Joliot-Curie (que también descubrió el positrón en 1932). ¿Jugó la memoria una mala pasada a Dirac? Hanson afirma que tras hablar con Skobeltsyn él tampoco recordaba haber hablado de “backward electrons” antes de 1932. Skobeltsyn nunca obtuvo el Premio Nobel de Física, que Paul Adrian Maurice Dirac obtuvo en 1933 y Carl David Anderson en 1936. Quizás la memoria de Dirac le jugó una mala pasada, o quizás Skobeltsyn es otro ejemplo de la cruda realidad de la historia de la ciencia. El artículo técnico de Norwood Russell Hanson es ”Discovering the Positron (I),” The British Journal for the Philosophy of Science 12: 194-214, Nov. 1961. El artículo con el descubrimiento es D. Skobelzyn, “Die Intensitätsverteilung in dem Spektrum der γ-Strahlen von Ra C,” Zeitschrift für Physik 43: 354-378, 1927. La imagen que abre esta entrada (parte derecha) es una copia de una figura de dicho artículo (las placas originales no se han conservado).

Hay algo importante que debemos recordar. El descubrimiento del positrón por parte de Anderson el 2 de agosto de 1932 no fue resultado de la teoría del positrón de Dirac (publicada en 1931). Anderson afirmó que no conocía dicho artículo en 1932 y que ni siquiera comprendía el libro de Dirac sobre Mecánica Cuántica de 1930 (“The Principles of Quantum Mechanics”), ni menos aún el artículo original con la teoría del electrón de 1928 (“The Quantum Theory of the Electron”). Según Anderson, él empezó a comprender dichos trabajos gracias a un artículo de Blackett y Occhialini en 1933. Más aún, el descubrimiento de Anderson en 1932 encontró gran número de detractores que se resistían a admitir la existencia de un electrón positivo (entre ellos Bohr y Rutherford). Sin embargo, Anderson siempre replicó que la única explicación posible a su observación era la existencia de un electrón positivo. Tras la confirmación de la observación por otros, en 1933 ya eran muy pocos los que tenían dudas al respecto.

Un descubrimiento tan importante y al mismo tiempo tan “sencillo” como la observación del positrón en los rayos cósmicos tuvo muchos antecedentes. De hecho, Robert Andrews Millikan publicó en 1931 unas fotografías de cámara de niebla que mostraban un electrón y un protón (según Millikan), como en la figura central de arriba. Sin embargo, una de las fotografías era difícil de interpretar (aparece a la derecha en la figura de arriba). Millikan pensaba que era un protón con una energía de 450 meV (milielectrónvoltio) y un electrón de 27 meV, sin embargo, la ionización de la traza de la partícula indica que se trata de un electrón y un positrón. Millikan, en lugar de pensar en un electrón de carga positiva, creyó que la fotografía demostraba que la teoría de la ionización en cámaras de niebla era errónea y proponía corregirla con un término dependiente de la energía (solo aplicable a las trazas de los protones). También observó positrones (la aniquiliación de un electrón y un positrón) en 1929 el físico chino Chung-Yao Chao [wikipedia] siendo estudiante de doctorado en el CalTech bajo la dirección de Millikan; Chao defendió su tesis en 1930, pero no fue capaz de interpretar correctamente su observación.

Pero retornemos a Dmitri Vladimirovich Skobeltsyn [wikipedia; obituario en Physics Today], eminente físico soviético especialista en rayos cósmicos, Premio Stalin (1950) y Héroe Socialista (1969). Skobeltsyn, tras enterarse del descubrimiento del efecto Compton, decidió utilizar el retroceso de electrones por dicho efecto para estudiar los rayos cósmicos en una cámara de niebla de Wilson. Gracias a esta idea descubrió los ”electrones raros” que parecían tener una carga positiva opuesta a la del electrón. Incapaz de entender que había descubierto la antimateria, decidió acudir en 1927 a los laboratorios de Marie Curie en París (donde su hija y su yerno, la pareja Joliot-Curie, también descubrirían el positrón). Ni Skobeltsyn ni los Joliot-Curie fueron capaces de dar el paso que supo dar Anderson, afirmar rotundamente que la única explicación posible para sus fotografías de cámaras de niebla era un electrón positivo (el título del artículo de Carl D. Anderson, “The Positive Electron,” Phys. Rev. 43: 491–494, 1933).

PS: Dos lectores se han sorprendido de que los esposos Joliot-Curie utilizaran en 1932 el término “electrones que se mueven hacia atrás” (Oscar lo asociaba a Stueckleberg en 1941 y alejandro a Wheeler sobre las mismas fechas). Como una imagen vale más que mil palabras, os copio una fotografía comentada que Joliot y Curie enviaron a Bohr el 26 de abril de 1932 y que se preserva en los archivos de la Correspondencia Científica de Bohr para la Historia de la Física Cuántica (Bohr Scientific Correspondence at the Archives for History of Quantum Physics – AHQP).

La figura es de muy baja calidad, pero en la parte de abajo se ve claramente la idea de que los positrones son como “electrones que se mueven hacia atrás” que los esposos Joliot-Curie publicaron en su artículo “Sur la nature du rayonnement pénétrant excite dans les noyaux légers par les particules α,” C. R. Acad. Sci. Paris 194: 1229–1232, 1932. No he podido leer el artículo original, pero por lo que parece al menos la fotografía de la cámara de niebla aparece en dicho artículo, junto con el comentario sobre los “electrones que se mueven hacia atrás.” Esta imagen y más información sobre la contribución de los esposos Joliot-Curie a la física temprana del positrón en Matteo Leone, Nadia Robotti, “Frédéric Joliot, Irène Curie and the early history of the positron (1932–33),” European Journal of Physics 31: 975-987, 2010.

Por supuesto, Oscar y Alejandro tienen razón: Feynman, Stueckleberg, Wheeler y otros apostillaron que los positrones son como “electrones que se mueven hacia atrás” en el tiempo.

23 de agosto de 2011

Los algoritmos que controlan nuestro mundo


Si estaba esperando que alguien le avisara cuando las computadoras se volvieran más inteligentes que nosotros, ponga cuidado.

No va a existir ninguna suave voz, como la de HAL 9000 (el ordenador de la nave espacial de la película "2001: Odisea del Espacio"), que nos informe que nuestros servicios humanos ya no son necesarios.

En realidad, nuestros amos electrónicos ya están tomando el control; y lo están haciendo de un modo mucho más sutil que el que sugiere la ciencia ficción.

Su arma: el algoritmo.

Detrás de todo ingenioso servicio web hay un aun más ingenioso código web: desde mayoristas en línea (que calculan qué libros y películas podríamos estar interesados en comprar) hasta el buscador de amigos Facebook y su servicio para etiquetar imágenes, pasando por los motores de búsqueda que guían nuestros pasos en la web.

Son estos procesos computacionales invisibles los que cada vez controlan el modo en que interactuamos con nuestro mundo electrónico.

En la conferencia TEDGlobal del último mes, el exporto en algoritmos Kevin Slavin dio una de las charlas más impactantes del evento, en la que advirtió que "las matemáticas que las computadoras usan para decidir cosas" se estaba infiltrando en todos los aspectos de nuestras vidas.

Entre otros ejemplos mencionó los de un robot limpiador que mapea el recorrido óptimo para asear una casa y de los algoritmos financieros utilizados en los intercambios bursátiles en línea, que cada vez más se hacen con el control de Wall Street.

"Estamos escribiendo estas cosas que ya no somos capaces de leer", dijo Slavin.

"Lo hemos vuelto ilegible. Y hemos perdido la noción de qué es exactamente lo que sucede en este mundo que hemos creado".

El libro de los millones

Los algoritmos pueden ser más ingeniosos que los humanos, pero no necesariamente comparten nuestro sentido de la perspectiva: una falla que se hizo evidente cuando el código que asigna precios en Amazon fue a la guerra consigo mismo a comienzos de este año.

"The Making of a Fly" ("La Creación de una Mosca"), un libro sobre la biología molecular de una mosca, desde que es larva hasta que se convierte en un insecto completo, puede ser una lectura interesante, pero ciertamente no merece un precio de US$23,6 millones.

Portada de "The Making of a Fly"

¿Habrá vendido algún ejemplar a US$23,6 millones?

Esa es la cifra que alcanzó por unos instantes, debido a que los algoritmos que Amazon utiliza para fijar y actualizar los precios comenzaron a competir entre sí.

Es una pequeña muestra del caos que puede causar el hecho de que un programa se vuelva lo suficientemente inteligente como para operar sin supervisión humana, cree Slavin.

"Son algoritmos en conflictos, sin un adulto que los supervise", dijo.

A medida que el código se vuelve más sofisticado sus tentáculos van alcanzando todos los aspectos de nuestras vidas, hasta nuestras elecciones culturales.

Los algoritmos del sitio de alquiler de películas Netflix ya son responsables del 60% de las películas que son pedidas por sus clientes, a medida que nos volvemos menos dependientes de nuestras propias capacidades críticas y del boca a boca y más de lo que Slavin llama la "física de la cultura".

¿Cuánto vale esa película?

La empresa británica Epagogoxi está llevando este concepto hacia su lógica conclusión: utiliza algoritmos para determinar si una película será exitosa.

Toma una serie de variables (el guión, la trama, las estrellas que actúan en ella, la ubicación) y las cruza con datos sobre las ventas de otras películas similares para determinar cuánto dinero generará.

El sistema, de acuerdo con el director ejecutivo de la empresa Nick Meany, ha "ayudado a los estudios a decidir si hacer o no una película".

En el caso de un proyecto, al que se le había asignado un presupuesto de casi US$300 millones, el algoritmo estimó que sólo recaudaría unos US$50 millones, por lo que sencillamente no valía la pena iniciar la producción.

Letrero de Hollywood

Hasta hay un algoritmo para decidir si vale la pena o no hacer una película.

Para otra película, determinó que la cara estrella que el estudio había preseleccionado para el rol protagónico no redituaría más que si convocaban a una figura menos conocida.

Este enfoque más bien clínico ha fastidiado a quienes creen que se opone a su idea de que sus películas favoritas han sido hechas de una forma más creativa, orgánica.

Meaney se apura en mencionar que los algoritmos no tienen un rol tan protagónico en Hollywood.

"Las películas se hacen por muchos motivos y se nos asigna más influencia de la que en realidad tenemos cuando se dice que nosotros decidimos qué filmes se producen".

"No les decimos cómo tiene que ser la trama. El estudio utiliza nuestros datos como una valiosa información de negocios. Ayudamos a la gente a tomar decisiones difíciles, ¿y por qué no?", dijo.

A pesar de esto, el estudio con que Epagogix ha trabajado por los últimos cinco años pidió no ser mencionado. Meaney dice que es un asunto "delicado".

Una memoria en la red

Si los algoritmos tuvieran un salón de la fama, la principal estrella sería Google.

Su famoso código secreto ha lanzado al gigante de los buscadores a su actual posición como una de las compañías más poderosas del mundo.

Nadie duda de que su sistema ha hecho el acto de buscar algo mucho más fácil, pero sus críticos se preguntan desde hace tiempo a qué costo.

Algoritmo

"Conjunto ordenado y finito de operaciones que permite hallar la solución de un problema"

Diccionario de la Real Academia Española

En su libro "The Filter Bubble" ("La Burbuja del Filtro") Eli Pariser se pregunta en qué medida el algoritmo de Google recolecta nuestros datos personales y da forma, consecuentemente, a la web que vemos.

Por su parte, psicólogos de la Universidad de Columbia, Estados Unidos, presentaron recientemente un estudio que muestra que el uso cada vez más frecuente de motores de búsqueda está cambiando el modo en que los humanos pensamos.

"Desde que aparecieron los buscadores estamos reorganizando la forma en que recordamos las cosas. Nuestros cerebros se apoyan en internet como una fuente de memoria, del mismo modo en que nos apoyamos en la memoria de nuestros amigos, familiares o colegas", dijo la autora del trabajo, Betsy Sparrow.

Ella dice que cada vez más recordamos dónde puede encontrarse cierta información en vez de la información misma.

Desplome repentino

En los mercados financieros, los programas informáticos se están volviendo los actores protagónicos, con sus algoritmos que procesan datos para decidir qué comprar y qué vender.

Hasta el 70% de los intercambios de Wall Street son ejecutados por las llamadas black box (cajas negras) o algo-trading (intercambios basados en algoritmos).

Esto implica que junto a los sabios muchachos de la bolsa, los bancos y empresas bursátiles emplean a miles de sabios físicos y matemáticos.

Pero hasta la precisión de las máquinas, alimentada por los humanos magos del código, es incapaz de garantizar que las cosas funcionen sin sobresaltos.

Operadores en la bolsa de Nueva York

Atónitos ante sus colegas cibernéticos.

En el llamado Flash Crash (Desplome Repentino) del 6 de mayo de 2010, una caída de cinco minutos en los mercados generó un momento de caos generalizado.

Un operador deshonesto fue acusado de una caída del 10% en el índice Dow Jones, pero en realidad el culpable fue un programa informático que el operador estaba utilizando.

En tan solo 20 minutos el algoritmo vendió 75.000 acciones por un valor de US$4.300 millones, haciendo que otros algoritmos lo siguieran.

Al igual que un miembro biónico puede extender la fuerza y resistencia humanas, el mercado electrónico exhibió su capacidad de exagerar y acelerar pequeñas variaciones.

Nadie ha sido capaz de determinar exactamente qué sucedió, y el mercado se recuperó minutos más tarde.

El caos obligó a los reguladores a introducir interruptores para detener la actividad bursátil en caso de que las máquinas comiencen a portarse mal.

Los algoritmos de Wall Street pueden ser el equivalente cibernético de los yuppies de los '80, pero a diferencia de los humanos no exigen gemelos de plata, cigarros y champagne. Lo que quieren son conexiones veloces.

Spread Networks ha estado construyendo una de esas conexiones de fibra óptica, capaz de reducir en 3 microsegundos el intercambio de información entre las bolsas de Chicago y Nueva York, distantes 1.327km.

Por su parte, un cable de fibra óptica transatlántico, que va desde Nueva Escocia, en Canadá, hasta Somerset en el Reino Unido, está siendo desplegado para que puedan operar los algoritmos bursátiles y será capaz de enviar acciones de Londres a Nueva York en 60 milisegundos.

"Estamos recorriendo Estados Unidos con dinamita y sierras para cortar roca, así un algoritmo puede cerrar un trato tres microsegundos más rápido, todo para un sistema de comunicación que ningún humano jamás tocará", dijo Slavin.

A medida que los algoritmos extienden su influencia más allá de las máquinas y se vuelven capaces de transformar su entorno, puede que se vuelva hora de determinar exactamente cuánto saben y si todavía estamos a tiempo de domesticarlos.

Tomado de:

BBC Ciencia

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