"El origen y la evolución de la forma de comprender el mundo" por Steven Weinberg

 

Isaac Newton con el prisma para descomponer la luz blanca en el espectro. Lo acompaña su compañero de habitación de Cambridge John Wickins. Grabado de 1874.

Steven Weinberg (Nueva York, 1933) es seguramente ‘el’ gran físico vivo, y el coautor de una de las grandes unificaciones de la historia de la ciencia, la que condujo al llamado modelo estándar, nuestro gran cuadro del mundo subatómico que recibió el espaldarazo definitivo con el hallazgo del bosón de Higgs. Tiene el premio Nobel, como parece lógico, pero también el premio Lewis Thomas al mejor escritor divulgativo. Publica ahora en español la que tal vez sea su obra más ambiciosa, Explicar el mundo. El descubrimiento de la ciencia moderna (Taurus), donde narra su visión del origen y la evolución de nuestra forma de comprender el mundo. Un libro para aprender a pensar como solo han pensado los grandes.

“Lo verdaderamente incomprensible”, dijo Einstein, “es que el mundo sea comprensible”. Así que una buena pregunta para un físico teórico es: ¿Por qué es el mundo comprensible? “No sabemos si lo es”, responde Weinberg desde Pasadera, California. “Al igual que resulta imposible enseñar mecánica cuántica a un chimpancé, por más esfuerzos que uno dedique a ello, puede que la teoría correcta que explique todos los fenómenos físicos, la teoría final, esté más allá de nuestra capacidad”. Si uno de los cerebros más incisivos del planeta está dispuesto a admitir eso, dan ganas, en efecto, de tirar la toalla. Pero eso tampoco está al alcance de la naturaleza humana, ¿verdad?

Explicar el mundo no tiene mucho que ver con un libro de ciencia al uso. No empieza por Newton, de hecho, sino que acaba por él. Porque lo que importa a Weinberg aquí no es tanto la historia de la ciencia como la de nuestra forma de pensar. Los científicos actuales están tan acostumbrados a esa forma de pensar que la dan por hecha, pero el autor muestra de manera aplastante que no está en nuestra naturaleza, sino que es el producto de varios milenios de fracaso contumaz y humillante. Nuestro cerebro evolucionó en la sabana, donde el comportamiento de los quarks importaba mucho menos que el de las panteras. La mente humana no está hecha para entender el mundo: solo puede aprender a hacerlo, y solo con gran penalidad.

Pero entonces, le pregunto, ¿sería la ciencia la misma en el planeta Mongo? Weinberg se parte de risa.

— Disculpe que me ría, —dice,— es que el planeta Mongo salía aquí en un tebeo que ahora no me acuerdo…

— Flash Gordon.

— ¡Sí, de Flash Gordon, por supuesto, ja ja ja!

Clint Eastwood pensaba de joven que el western y el jazz eran localismos norteamericanos, y se llevó una gran sorpresa al ver que también eran géneros populares en Europa y otras partes. Weinberg creía lo mismo de los tebeos de Flash Gordon.

“Bien, respondiendo a su pregunta, yo creo que las ‘conclusiones’ de la ciencia serían las mismas en Mongo, por supuesto; pero la historia de la ciencia sería muy distinta, probablemente; sabemos por nuestra propia historia que el progreso del conocimiento está plagado de errores y salidas en falso; de hecho, ese fue el gran problema para llegar, hace solo unos siglos, a la revolución de la ciencia moderna; pero ese tipo de pensamiento conduce al final a los resultados correctos”.

Pocas profesiones le llevarán a uno a vivir en una ciudad tan extraña. La vida profesional de Weinberg ha transcurrido entre las avenidas de la relatividad de Einstein y la mecánica cuántica, los dos grandes pilares de la física moderna, y por las callejuelas a menudo sombrías y cegadas por las masas de datos que escupían los aceleradores de partículas y el ‘zoo’ de entidades incomprensibles y caprichosas que emergieron de ellos durante 60 años.

La gran aportación de Weinberg fue, de hecho, ‘imaginar’ una posible salida de ese atolladero, una posibilidad matemáticamente precisa y físicamente iluminadora que lograra ordenar esa niebla caprichosa de fenómenos en unos pocos principios simples y elegantes, de someter la exuberancia del cosmos al punto de vista correcto, el que permite entenderlo. La confirmación experimental de sus ideas llegó años después, y gracias a ellas. Los grandes saltos en nuestra comprensión de la realidad ocurren raramente, pero siguen a menudo esas mismas pautas. Cuando Weinberg habla de la historia de la ciencia, sabe muy bien de lo que habla.

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El País Ciencia

Toda la historia de la humanidad en una infografía

El Histomap es uno de los grandes infográficos de la historia: una comparación del poder de las diferentes civilizaciones en los últimos 4 mil años.

El Histomap, creado por John B. Sparks e impreso por primera vez en 1931, es sin duda uno de los infográficos más famosos y ambiciosos de la historia. 4 mil años de historia humana en una imagen, la “marcha de la civilización” con el glamour de la expansión y la caída de los grandes imperios. Evidentemente el Histomap es sólo una versión de la historia y podría tener numerosas variaciones, pero el solo hecho de que haya superado casi 1 siglo, es un testimonio de su valor. Los sesgos son también varios, como por ejemplo la casi nula inclusión de los pueblos antiguos de América, algo que hoy, en un mundo “políticamente correcto”, sería imperdonable. Hoy, realizar un mapa con esa intención definitiva de fijar la historia de manera ortodoxa en una única gráfica podría parecer un poco ingenuo o desaforado. De cualquier forma el proyecto es asombroso y sigue siendo un documento altamente eficaz para situarnos en el curso de la historia y brindarnos un panorama general de nuestro pasado, especialmente notando cómo tenemos tantos puntos en común y cómo, aunque pensemos que el mapa geopolítico actual tiene un carácter duradero, puede cambiar sumamente rápido (y cambiará pronto).

En una época donde la memoria se ha extravasado a la red o a la Nube y en la que el pasado parece ser poco atractivo al vivir en el presente perpetuo de las actualizaciones, el Histomap tiene casi un aura de un documento sagrado –no porque su versión de la historia sea especialmente iluminada, sino porque nos hace detenernos a contemplar esa historia y reflexionar sobre lo poco que la recordamos y lo fascinante que es.  

*Haz clic en el mapa para verlo a mayor tamaño

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Pijama Surf

 

La increíble pero real historia de los murciélago-bomba

Una de las más delirantes ideas que estuvieron a punto de ponerse en práctica durante la II Guerra Mundial.
 

Atacar Japón con un ejército de murciélagos equipados con bombas. Parece una idea disparatada, pero estuvo a punto de ponerse en práctica durante la II Guerra Mundial. Esta idea fue concebida por un dentista estadounidense llamado Lytle S. Adams, tras el ataque a Pearl Harbor, quien envió un proyecto detallado con su plan a la Casa Blanca. El presidente Roosevelt le dio el visto bueno y se asignó un presupuesto de dos millones de dólares para esta peculiar estratégica.

Pero, ¿por qué usar murciélagos y no otros animales? Básicamente, porque estos podían orientarse en la oscuridad y transportar un peso muy superior al de su propio cuerpo. Lo curioso es que las primeras pruebas dieron resultado, y los murciélagos se revelaron eficaces bombardeando una falsa ciudad japonesa construída en el desierto de Nevada.

Finalmente, esta estrategia se abandonó proque el Departamento de Defensa prefirió centrar sus esfuerzos y recursos en desarrolla rel Proyecto Manhattan y fabricar contra reloj una bomba atómica.

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QUO

¡Desarrollan tecnologia que usa el cuerpo para transmitir datos!

La tecnología bluetooth es, a día de hoy, la gran referencia en comunicación inalámbrica de corto alcance, pero no es perfecta: para un funcionamiento eficiente, requiere un camino sin obstáculos entre los dos dispositivos a comunicar. En caso contrario (por ejemplo, que se interponga un cuerpo humano), la señal requiere de un aumento significativo de la potencia para funcionar.

Pero ahora, un grupo de ingenieros eléctricos de la Universidad de California en San Diego han demostrado que el cuerpo humano no sólo puede no ser un obstáculo en la comunicación inalámbrico, sino convertirse en el medio de transmisión de la información entre dispositivos, transportando ondas magnéticas. El equipo de investigadores presentó los resultados de su investigación el pasado 26 de agosto en la 37ª Conferencia Anual Internacional de Ingeniería de IEEE en Milán, Italia.

Ventajas del nuevo sistema

La ventaja de este sistema es que, al contrario que las señales de radio usadas por la tecnología bluetooth, la propuesta de los investigadores de la UCSD se fundamenta en campo magnéticos, capaces de desplazarse sin problemas a través de tejidos orgánicos: las ‘pérdidas de trayectoria’ son 10 millones de veces mayores en el primer caso que en el segundo.

En palabras de Patrick Mercier, profesor de Ingeniería Eléctrica en la UCSD y director del estudio, “esta técnica logra las pérdidas de trayectoria más bajos observadas hasta el momento en cualquier sistema de comunicación inalámbrica con el cuerpo humano. Esta técnica nos permitirá desarrollar dispositivos wearables de muy bajo consumo“.

Ellos ven claras algunas de las aplicaciones de su tecnología: como, por ejemplo, un sistema inalámbrico de ultra baja potencia que pueda transmitir fácilmente la información de una red de monitorización médica alrededor de todo el cuerpo humano.

Otra gran ventaja del uso de campos magnéticos a través del cuerpo humano es que, potencialmente, ofrece una seguridad mucho mayor que las redes Bluetooth: debido a que éstas retransmiten sus datos por el aire, cualquiera puede inteceptarlos dentro de un determinada distancia con respecto al emisor. Interceptar ondas magnéticas dentro de un cuerpo humano se antoja, a priori, más complicado

En el futuro…

“En el futuro, la gente usará más dispositivos electrónicos (como relojes inteligentes o rastreadores de fitness). Todos esos dispositivos necesitarán comunicarse entre sí, pero actualmente retransmiten información a través de radios Bluetooth, que utilizan una gran cantidad de energía para comunicarse”, señala Mercier.

“Un problema de los dispositivos portátiles como, por ejemplo, los relojes inteligentes, es que tienen tiempos de funcionamiento breves, al estar limitados por el uso de baterías pequeñas. Con este nuevos sistema de comunicación cuerpo humano / campo magnético, esperamos reducir significativamente el consumo de energía, así como la frecuencia con que los usuarios necesitan recargar sus dispositivos”, según señalaba el doctorando Jiwoong Park, miembro del equipo investigador.

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TicBeat

¿Por qué debemos impedir que la temperatura media global suba más de 2 grados?

Una central de carbón en Gelsenkirchen (Alemania). AP

En la web de El Mundo se publicó el día 2 de Septiembre una noticia preocupante: a tres meses de la reunión de Paris sobre Cambio Climático, los esfuerzos de la comunidad internacional para frenarlo son esencialmente nulos. Un informe de Climate Action Tracker (CAT), un organismo asociado a cuatro centros de investigación europeos, estima que en 2100 habremos superado ampliamente el punto crítico de 2 grados de aumento de la Temperatura Media Global, TMG, del planeta y estaremos (si no ha colapsado antes la civilización) entre 2,9 y 3,1 grados de subida.

¿Cuáles son las consecuencias de ese aumento de la TMG?  Un cambio climático de una magnitud rara vez alcanzada en la Tierra en los millones de años de su historia. Ha habido cambios mucho mayores, de hasta 11 grados, pero han tenido lugar a lo largo de ¡11.000 años!  El cambio de temperatura actual se prevé de 2 grados, ¡pero en 200 años! Este cambio, si continuase durante 10.000 años, llevaría a la Tierra a una subida de 110 grados, lo suficiente para evaporar toda el agua del planeta.

 ¿Cuáles serán las consecuencias de un semejante aumento de la TMG?

En primer lugar, un cambio radical en la circulación de las corrientes de aire que controlan la meteorología de cara rincón de nuestro mundo. Ya lo estamos notando. Cojan fotos de sus bisabuelos, o busquen fotos de, por ejemplo, Einstein. Se les ve embutidos en capas y capas de gruesos tejidos de lana. Comparen con las ropas que llevan ustedes, o los alemanes, hoy, en invierno.

La temporada de lluvias en España se ha reducido de ser de octubre hasta abril, a pasar a ser de diciembre a marzo. Los fenómenos extremos, vientos, tormentas, inundaciones ocurren fuera de las fechas habituales en los primeros 50 años del siglo XX, y se reparten por todas las estaciones del año.

El problema del cambio climático deriva de la naturaleza no lineal del sistema climático. ¿Qué quiere decir esto? En palabras inteligibles por todos, que el rico se hace más rico y el pobre, más pobre. Los sistemas no lineales están sometidos a un esquema de realimentación positiva, que es lo que ocurre cuando un micrófono se enfrenta al altavoz a que está conectado: el ruido se amplifica hasta romper los aparatos.

Otro ejemplo de sistema no lineal lo estamos sufriendo en nuestras carnes: en el sistema económico, que es no lineal a pesar de los modelos lineales de los tratados de economía, si bajan los salarios disminuye el consumo, lo que hace que las empresas quieran bajar los precios para mantenerlo, pero para bajar los precios bajan aún mas los salarios con lo cual disminuye el consumo... y esto genera, finalmente, un cambio social: muy pocos muy ricos, y la gran mayoría, miserable.

En el clima hay dos realimentaciones evidentes: una mayor TMG implica mayor temperatura del océano y esto un mayor burbujeo del CO2 disuelto en sus aguas, lo que lleva a un aumento de la TMG...

La segunda consecuencia es el hielo de los Polos. El hielo es un espejo magnífico, que refleja casi en un 98% la energía que le llega del Sol.  Cuanto más hielo se funde, mas energía absorbe un suelo sin espejo encima, lo que funde más hielo lo que implica más absorción de energía... Con el añadido de que las tundras árticas están empapadas en metano, que al salir a la atmósfera retiene más radiación infrarroja y eleva aún más la TMG.

En los últimos 400.000 años se han producido cuatro glaciaciones/deglaciaciones, que tienen la forma de oscilaciones de relajación o de diente de sierra:

Se produce un gran aumento de temperatura (entre 9 y 11 grados) en periodos relativamente cortos (unos 10.000 años)  y el mismo descenso de la TMG pero a lo largo de 90.000 años. La razón para estas oscilaciones es un juego no lineal de las variaciones orbitales, la circulación de la Corriente del Golfo, y el hecho de que la bajada de temperatura a lo largo de la glaciación extrae agua líquida de los océanos y la deposita en forma de glaciares en las tierras del norte. Al extraer agua líquida baja el nivel del mar. Los primeros 100 metros de bajada son indiferentes, pero cuando se superan esos 100 metros los clatratos, cargados a tope de metano, empiezan a emitir este gas. El metano captura la radiación infrarroja que trata de salir desde la superficie de la Tierra hacia el espacio unas 13 veces más que el CO2.  El aumento de temperatura es muy brusco, y esto estimula el burbujeo de CO2 desde las aguas al aire, con lo que sube la TMG hasta la deglaciación. La última vez que sucedió esto fue hace unos 8.000 años. Esta vez había 'Homo cuasi sapiens' en el planeta, y pudo aprovechar el agua y sobre todo el barro fértil depositado en las cuencas de los ríos por el 'Gran Diluvio' que fue el deshielo de los glaciares de Etiopía, los Zagros, y la meseta Tibetana.

Tras esos máximos de TMG, como no hay más CO2 disponible y el metano se ha descompuesto hace miles de años, la TMG vuelve a disminuir y empieza otra glaciación.

Esta vez no es así, porque los seres humanos estamos lanzando a la atmósfera cantidades gigantescas de CO2, de manera que estamos simulando la etapa de volcanismo continuo en la Tierra de hace cientos de millones de años.  No tenemos precedentes de concentraciones tan altas de CO2 en la atmósfera con los continentes en la disposición espacial actual.

Las consecuencias de estas altas concentraciones de CO2 serán las siguientes:

Deshielo del Ártico. Deslizamiento de los glaciares de Groenlandia hacia el mar y su fusión en el mismo. La consecuencia de esto será una subida del nivel del mar entre uno y diez metros. Esto implica que las ciudades costeras españolas tendrán que vivir tras kilómetros de diques de hormigón, y la destrucción, por inundación de los cimientos de cientos de miles de edificios costeros.

Un cambio en la circulación de la Corriente del Golfo, con inviernos muy fríos en Europa, muy secos y con veranos muy, muy calientes.

Migraciones no de 800.000 personas, sino de millones de ellas, huyendo de zonas de la Tierra convertidas en inhabitables.

Habrá también otras consecuencias (invasiones de hongos, insectos, plantas...), pero éstas son las mas notables.

¿Se está haciendo, se hará algo para frenar esta subida de la TMG y el  cambio climático consecuente?

No, no se hace nada, ni se hará hasta que sea tarde.  Empezando por España -cuyos gobiernos han rechazado la existencia del cambio climático, y el actual está apoyando con intensidad la quema de combustibles fósiles-, a EEUU -donde los republicanos actúan igual que los gobiernos españoles, y donde hasta el Presidente Obama, al que se le llena la boca de ''cuidar el Medio Ambiente'', acaba de aprobar el permiso a las petroleras para sacar petróleo del Ártico-, a Rusia y el resto de los países que quieren estrujar la corteza de la Tierra hasta sacar de ella la última gota de petróleo, el último metro cúbico de gas, la última tonelada de carbón, ningún gobierno quiere hacer nada para frenar el cambio climático,  hasta el punto de que en España y en Inglaterra se ponen multas gigantes por intentar el autoconsumo y el vertido a red de la energía sobrante de la generada en el hogar.

De la misma manera que no se hace, al menos en España, nada para afrontar el problema del envejecimiento de la población, que no hay el menor interés por frenar el cambio social derivado de la realimentación positiva del sistema económico, ningún gobierno quiera mirar más lejos de cuatro años.

La reunión (que no 'cumbre') de Paris será un fracaso. Un mero show en un escaparate mundial.

Y para los 'escépticos' que llenarán de comentarios negativos este post, dos ideas: Venus tiene una temperatura de 460ºC, porque su atmósfera es esencialmente CO2. La segunda es un experimento que realicé, en público, durante cinco días en cada una de dos Ferias de la Ciencia organizadas por la Comunidad de Madrid con el dinero de Europa.  En el experimento disponía de dos bombonas de vidrio de 40 cm de diámetro, cuyas bocas estaban sobre unas planchas cerámicas mantenidas a la misma temperatura.  Cuando ambas estaban llenas de aire a la misma presión atmosférica, el aire de ambas tenía la misma temperatura. En un momento dado, manteniendo la temperatura de las placas, y la presión atmosférica, se llenaba una de las bombonas de gas carbónico, el mismo que en las casas sirve para convertir el agua 'sin gas' en agua 'con gas'. Unos minutos después de salir el aire de la bombona y llenarse esta de CO2, su temperatura aumentaba unos 10 grados respecto a la que se mantenía con aire.

La ciencia trabaja con experimentos, no con dogmas. El CO2 emitido en la quema de combustibles fósiles está haciendo subir la temperatura del planeta, en un esquema no lineal acelerado y la llevará muy por encima de los 16 grados, mas de 2 grados por encima de la actual.

Tomado de:

El Mundo (Ciencia)

Se crea el primer agujero gusano magnético ¡que conecta dos regiones del espacio!

Películas como «Stargate», «Star Trek» o «Interstellar» han popularizado el término «agujero de gusano», que es una hipotética característica topológica de un espacio-tiempo que, en esencia, consiste en un atajo a través del espacio y el tiempo. Lo ideal para llegar a un planeta remoto en un instante. 

Ahora, científicos de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB), ha logrado crear el equivalente magnético a un agujero de gusano. Este túnel invisible, pues, conecta magnéticamente dos regiones del espacio, según publican en la revista en Scientific Reports.

Lo que han conseguido, pues, es un túnel cósmico que transfiere «el campo magnético de un extremo a otro manteniéndolo indetectable e invisible a lo largo de todo el camino». Según el director del proyecto, Álvar Sánchez, un agujero de gusano magnético «es una analogía de los gravitatorios, ya que cambia la topología del espacio, como si la región interior hubiera sido borrada magnéticamente del espacio».


En el ámbito gravitatorio es imposible por tanto crear agujeros de gusano con la tecnología actual, ya que habría que manipular el campo con grandes cantidades de energía gravitacional, pero no así en el ámbito del electromagnetismo, donde el uso de metamateriales y metasuperficies, como en este caso, permiten construir el túnel experimental, de manera que el campo magnético de una fuente, como un imán o un electroimán, aparece en el otro extremo del agujero de gusano como un monopolo magnético aislado. El efecto es el de un campo magnético que va de un punto a otro como si se propagara por una dimensión ajena a las tres dimensiones convencionales. 

Los metamateriales son materiales que adquieren propiedades que no existen de manera natural en nuestro universo. Aquí han concebido una esfera compuesta de dos capas: la primera está formada por tiras de un material super conductor capaz de deflectar los campos magnéticos. Y en el interior esta esfera se encuentra otra de material magnético capaz de "ocultar" el efecto de los super conductores. Al surgir de la nada, por uno de los puntos, el campo magnético tiene un solo polo y se puede trabajar con él (a pesar de que en la naturaleza no existan imanes monopolo, sí existían teóricamente).

Este descubrimiento es un paso adelante para acercar a posibles aplicaciones en las que se utiliza el campo electromagnético, como en la medicina, donde las resonancias magnéticas podrían ser más cómodas y se podrían obtener imágenes de diferentes partes del cuerpo simultáneamente.

Tomado de:

Xakata Ciencia