Una charla interesante y amena de Lawrence Krauss, "Life, the Universe, and Nothing" (2009) en la que explica los problemas derivados de la materia oscura, de la expansión del Universo, y de la constante cosmológica. Y plantea el principio antrópico de una manera original y llamativa: básicamente, siendo el Universo el que vemos, vivimos en un "momento especial" porque en el futuro, dada la aceleración en la expansión del Universo, desaparecerán los datos que permiten reconstruir su historia —el Big Bang, las demás galaxias, etc., ya no serán observables, y los astrónomos hipotéticos estarán en el universo de Einstein hace más de cien años.



La adopción de la teoría del multiverso y la teoría de cuerdas significaría asimismo el fin de toda ciencia exacta tal como la ha venido practicando la física, puesto que las posibilidades para teorizar sobre otros universos no estarían acotadas de modo alguno científicamente viable.

Claro que, una pregunta se plantea: ¿qué datos sobre el origen del universo han desaparecido ya, o son invisibles precisamente a causa del Big Bang? Que nuestra ciencia está acotada, y que no puede ir más allá de la burbuja de realidad en la que estamos, quizá ya se sabía antes.


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Aquí otra lecture, de Neil Turok (2008), que plantea la posibilidad de que el Big Bang sea sólo una onda de choque entre dos planos estructuradores de la realidad—a saber, que no sea el universo un caso único, sino una onda más entre muchas potencialmente, de un universo otra vez eterno, aún más infinito por así decirlo, y más incognoscible. De lo que no parece haber duda es que el universo que conocemos está dominado por la materia oscura, y que en un futuro será borrado por la energía oscura que ya lo oscurece notablamente. Así que el futuro no ofrece perspectivas halagüeñas—seize the present.

Etiquetas: Ciencia, Cosmología, Universo

martes 13 de diciembre de 2011

Los misterios de Marte

Voy a una conferencia de la Dra. Marina Díaz-Michelena. Científica del Instituto Nacional Técnico Aeroespacial, en el Ámbito Cultural de El Corte Inglés, "Los misterios de Marte":

    Hace tan sólo unos días la NASA ha enviado el rover Curiosity a Marte, en el que se ha contado con la participación de científicos españoles. Entre los objetivos de esta misión del Curiosity está, entre otras cuestiones, saber si ha habido alguna vez vida en Marte. Pero ¿Qué otros misterios oculta el planeta rojo? ¿Cuáles van a ser las próximas misiones a Marte? ¿Qué quieren descubrir? ¿Cuál es la participación española en esta aventura de exploración planetaria? Para responder a estas preguntas se contará con la presencia de Marina Díaz Michelena, científica del Instituto de Técnica Aeroespacial y responsable del magnetómetro MOURA que volará en la futura misión METNET (coparticipada por Rusia, Finlandia y España) destinada a estudiar en detalle la atmósfera marciana.

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Las perspectivas de un vuelo tripulado a Marte siguen pareciendo remotas. No diré "cada vez más remotas", pero casi. La mitad de las misiones han fallado, y de los datos obtenidos persisten interrogantes sobre la geología pasada de Marte (la presente es deprimente), sobre los ambigüos indicios de vida mínima en un pasado, muy debatidos. Y se van instalando poco a poco instrumentos, obteniendo datos... pero le pregunto a la conferenciante sobre las inversiones actuales en exploración espacial, y las europeas se van reduciendo; las españolas vienen sufriendo recortes del 6% desde hace años.  Se va a colaborar con rusos y chinos (los chinos siguen invirtiendo cada vez más en cambio). Pero no esperen astronautas ni terraformaciones ni nada espectacular en el futuro previsible. De momento, la agencia española está enviando un magnetómetro y otro instrumento de medición meteorológica, llamado Meiga, en una misión rusa y finlandesa. También van a colaborar, presumiblemente, con los chinos en un futuro.

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Ahora que me quedo con las ganas de preguntar uno de los misterios de Marte. Ni los canales del siglo XIX ni las caras del siglo XX—nos pasan por cierto un NO-DO de 1956 donde se daba por hecha la presencia de vegetación en Marte, poco antes de las fotos del Mariner II que mostraron la desolada geografía del planeta, en los 60. Aún me acuerdo yo de las naves Viking que aterrizaron allí, cuando yo era chaval, y las esperanzas que luego se fueron desvaneciendo de encontrar algo, siquiera microorganismos. Estamos más solos de lo que parecía, somos, quizá, más excepcionales.

El misterio que decía yo no está sólo en Marte, sino también en la Tierra—en 1726, y en las páginas de Los viajes de Gulliver. Jonathan Swift predijo, en una de sus sátiras, que se descubrirían dos lunas en Marte, e incluso indicó la proporción entre sus tamaños y su distancia al satélite.

Lo que dice Swift en el "Viaje a Laputa" sobre los astrónomos de esa isla voladora:

Lo que dice la Wikipedia al respecto:

Las cifras no son exactas, claro, aunque la combinación de las proporciones relativas de los datos es llamativa. Claro que ya señaló Marjorie Hope Nicolson, en Science and Imagination, que Swift pudo conocer las fórmulas de Kepler al respecto, y que basó los datos de su sátira en la revista científica más avanzada de la época, las Transactions of the Royal Society. Pero sigue siendo una llamativa anticipación al descubrimiento efectivo de estas lunas un siglo y medio más tarde.

Etiquetas: Ciencia, Astronomía, Marte

El principio del tiempo

 Trasteando por el sitio web de Stephen Hawking, llego a esta conferencia de 1996 titulada "The Beginning of Time". Desde entonces Hawking ha revisado algunas cuestiones en su teoría (ver aquí mi comentario a su libro El gran diseño). Sobre todo, ampliándola con la noción del multiverso. Nada podemos saber de esos otros universos hipotéticos, pues por definición el conocimiento científico posible se limita a (algunos aspectos de) nuestro universo. También es previo este artículo a la comprobación de la aceleración en la inflación del universo, un descubrimiento que si no me equivoco vendría a darle la razón a sus tesis al menos en parte, y a complicar el panorama por otra parte, pues al parecer tras la primera inflación original del universo sigue una segunda, en aceleración creciente, impulsada por una fuerza hasta ahora desconocida.

Sea como sea, la noción de que el tiempo de nuestro universo tiene un principio, noción unida a la teoría del Big Bang, puede parecer de por sí bastante chocante. El Big Bang es un después sin un antes, pues aunque podemos concebir un tiempo imaginario que le preceda (por ejemplo, "un segundo antes del Big Bang", por simetría con "un segundo después del Big Bang") ese tiempo hipotético no tiene manifestación alguna en el mundo físico que conocemos. Quizá se parezca en eso a los múltiples universos de Hawking.

Obviaré aquí la cuestión de que los mitos de creación como los platónicos o cristianos también conciben un origen del mundo y del tiempo. La noción de un tiempo infinito tiene cierta inmediatez intuitiva, pero por otra parte la analogía entre el cuerpo humano y el universo (microcosmos/macrocosmos) también ha fomentado a nivel popular la noción de que el universo puede haber tenido un principio, y con él el tiempo—al menos el tiempo que conocemos, "imagen móvil de la Eternidad" según lo llama el Timeo. Las nociones del final del Universo, Apocalipsis o Conflagración Final, también se mezclan de modo indisociable con las de final del tiempo. Es otra característica de estos mitos que no pueden narrarse sin postular un tiempo de los dioses, o del más allá, que trasciende al tiempo de nuestro mundo. Quizá este tiempo de los dioses también tenga su contrapartida analógica en la ciencia.

Una cuestión de precisión conceptual le apuntaría yo a Hawking cuando dice que en el Big Bang toda la materia del universo estaría concentrada, o más bien "amontonada" dice. Esto no es exacto. En el Big Bang no podemos hablar de materia, si entendemos por materia una determinada configuración de moléculas, átomos y partículas, pues en ese momento no puede hablarse de moléculas ni de átomos, ni tan siquiera de partículas, y por tanto no había materia. También puede argüirse que en la singularidad del Big Bang no hay energía en el sentido en que hoy entendemos la palabra—las cuatro o cinco fuerzas básicas de la naturaleza, pues éstas no se habían diferenciado, o bien no tiene sentido concebirlas como diferenciadas, antes de un cierto momento en que puede observarse su actuación diferencial.

Observemos que Hawking usa la noción de un tiempo previo al Big Bang—sólo que es una noción de tiempo no usable físicamente, al ser el Big Bang una singularidad. Su aserto de que el estado del universo después del Big Bang no dependerá de nada de lo que hubiese antes, sino que corresponde a un desarrollo nuevo e independiente (causa incausata) podría entenderse con más consistencia en el sentido de limitación cognitiva: no tiene sentido relacionar nada posterior a la singularidad con nada "anterior", visto que no hay medición u observación posible más allá de ese límite, y que por tanto esa misma "anterioridad" es una noción metafísica o teológica, pero no científica. "Since events before the Big Bang have no observational consequences, one may as well cut them out of the theory, and say that time began at the Big Bang". Enfatiza Hawking la noción de que el Big Bang es un principio intrínseco al universo y a sus leyes (y, podríamos añadir, intrínseco a la disciplina de la física).

Si el Big Bang puede parecer a algunos una teoría desagradablemente creacionista, no parecen mejores las alternativas que se le plantearon, como la teoría del Estado Estable preconizada por Bondi, Gold, y Hoyle: ésta suponía la creación continua de materia a partir de la nada en el espacio intergaláctico, a medida que el universo se expandía. Esta teoría se acabó de enterrar, dice Hawking, cuando se descubrió en 1965 la radiación de fondo de microondas, inexplicable en los términos del Estado Estable. (Y difícil también, por cierto, de conciliar con el Big Bang, precisamente por su relativa uniformidad, que se aviene mal con la noción de una explosión).  La teoría alternativa, del universo oscilante entre expansiones y contracciones, tampoco parecía compatible con la termodinámica, si pensamos en un tiempo infinito, sin principio. El propio Hawking, con Penrose, calculó que la propia relatividad general predecía la existencia de singularidades a partir de la distribución de las masas observables en el universo. Al igual que la contracción de materia en una estrella provoca una singularidad, un agujero negro, y el final del tiempo, Hawking arguye que la aparición del universo es como un agujero negro invertido, una singularidad. (Una noción que de por sí lleva a suponer, o imaginar, que de cada agujero negro podría surgir, en alguna dimensión inimaginable, un nuevo universo autocontenido, a modo de anverso-reverso del "anterior"—pero esto no lo dice Hawking).

Mirando al cielo estrellado, nos dice la teoría de la relatividad, vemos el pasado, a modo de un cono de luz que es cada vez mayor cuanto más lejano está ese tiempo de nuestro vértice observacional en el presente del espacio-tiempo (también hay una zona de sombra observacional que nos impide tener noticias de los objetos situados en esa zona del espacio-tiempo). El cono observacional, sin embargo, también se estrecha a partir de un cierto momento, en lugar de expandirse—por efecto de la distorsión de la gravedad concentrada en el pasado—y así se calcula matemáticamente la presencia de una singularidad en el pasado, si la materia que pudo haberse generado en ella es la suficiente. Hawking deduce que sí hay mayores cantidades de materia, más de la que observamos directamente, o sea, la materia oscura—y lo deduce a partir de la opacidad del universo: "It then follows that if there is enough matter to make the universe opaque, there is also enough matter to focus our past light cone. One can then apply the theorem of Penrose and myself, to show that time must have a beginning."

Combinando la Relatividad General, y sus tesis sobre la distorsión de la luz, con la teoría cuántica, resulta la noción de la gravedad cuántica: el universo inicial está regido, como todo a nivel cuántico, por el principio de incertidumbre, y el resultado es que no podemos hacer cálculos como los antes mencionados, que hagan rebotar el universo más allá de la singularidad, en una serie de contracciones y expansiones. Es un cálculo imposible en estos términos, y por eso el universo está, para la ciencia, autocontenido: no puede determinarse científicamente su origen. (Observa Hawking que por eso muchos líderes religiosos aceptaron con gusto el Big Bang y los teoremas de la singularidad).

Introduce a continuación Hawking la noción del tiempo esférico, sin límites, en la dimensión imaginaria—con la consecuencia de que el tiempo real, aun teniendo una singularidad, no tendría por qué "apoyarse" en un tiempo externo (el supuesto tiempo de Dios): el Big Bang vendría determinado por el estado del universo en su tiempo imaginario, creando un sistema que en términos matemáticos está perfectamente autocontenido. Para Hawking, esta "no boundary hypothesis" tiene comprobación experimental posible a través de observaciones del auténtico estado del Universo, frente al estado que habría de tener según las predicciones de la teoría. Es una hipótesis falsable, y por tanto científica. Lo que no es es demostrable: "But one's confidence in it would be increased, particularly because there doesn't seem to be any other natural proposal, for the quantum state of the universe".

"The beginning of real time, would have been a singularity, at which the laws of physics would have broken down. Nevertheless, the way the universe began would have been determined by the laws of physics, if the universe satisfied the no boundary condition. This says that in the imaginary time direction, space-time is finite in extent, but doesn't have any boundary or edge."

La teoría coherente en estos términos sería la del universo inflacionario: un universo que se expande absorbiendo energía del campo gravitatorio, para crear la materia. Esta inflación habría creado irregularidades, que serían detectables (y lo fueron al medir la radiación de fondo en 1992).

La existencia de esas irregularidades no la explica Hawking—¿hay que suponer un espacio sin materia, permeado por la gravedad, pero de modo ligeramente irregular, dando lugar a una expansión irregular? Porque, a un cierto nivel, puede que siga vigente aun en esta ultima thule del Tiempo, el viejo principio del Rey Lear: "nothing will come of nothing". Siguen intrigándome las irregularidades iniciales que dieron lugar a todas las cosas (si bien de modo indirecto). Pues entonces, una especie de universo previo al universo existiría con anterioridad al Big Bang, e independientemente de él. Si no entiendo mal.

Admite Hawking que en el colapso final del universo no tiene por qué haber una fase inflacionaria como la inicial, y que por tanto el tiempo no es simétrico en ese sentido, la flecha del tiempo no se invierte. "Como el tiempo no va ir hacia atrás," termina Hawking su conferencia, "mejor acabo ya".

Así pues, un universo con principio, en nuestra propia dimensión física, pero sin límites y cerrado sobre sí mismo, sin un principio o final determinables, en la dimensión del tiempo imaginario que plantea la teoría del universo sin bordes. 

Más allá de lo formulado en esta teoría de Hawking, la propia existencia de irregularidades en el Universo—vale decir, la propia existencia del Universo tal y como lo conocemos—hace suponer la existencia de condiciones previas a la actuación de la Fuerza—y sugiere la idea de un espacio previo al espacio, y de un tiempo antes del tiempo. Un espacio y un tiempo fuera de nuestro universo autocontenido, pero que han dejado huella en él. Nuestro universo es esa huella.

Como se ve, cada modalidad y dimensión del tiempo tiene sus propias condiciones. El tiempo imaginario existe en las ecuaciones de Hawking, y puede explicar la relación entre el Big Bang y las fuerzas del universo, pero no lo busquemos en nuestra experiencia perceptible. También es un poco engañoso hablar de "el tiempo" a nivel de teoría física como si fuese el tiempo humano de nuestra percepción: hay que tener en cuenta que el tiempo humano es una representación cognitiva de fenómenos, y que por lo tanto tiene una relación un tanto paradójica con los fenómenos representados. Una paradoja que termina de redondearse (y nos da otra universo sin bordes, a su manera) cuando apuntamos que las teorías de la física son a su vez representaciones dentro del universo de la comunicación humana.

Perspectiva narrativa sobre Historia del Tiempo

Etiquetas: Tiempo, Física, Cosmología, Hawking

Punset entrevista en Redes a Kia Nobre, neurocientífica de la Universidad de Oxford.



El cerebro construye la realidad

Etiquetas: Ciencia, Filosofía, Cerebro, Realidad

jueves 1 de diciembre de 2011

El Gran Diseño y Hacedor de Estrellas (8): El Gran Diseño

El Gran Diseño y Hacedor de Estrellas (1)
  (2) La ley de la ley
 (3) ¿Qué es la realidad?
(4) Historias alternativas
(5) La teoría de todo
(6) Eligiendo nuestro universo

El Hacedor y sus obras (metafóricamente hablando) 
Seguimos en el Universo

(7) El Gran Diseño y Hacedor de Estrellas: El aparente milagro 

La ciencia ha ido formulando, poco a poco, las leyes a las que obedece el funcionamiento del cosmos, cada vez en campos más amplios, descubriendo leyes cada vez más integradas entre sí hasta constituir, idealmente, un conjunto de leyes coherentes entre sí y universalmente aplicables. Las leyes describen cómo funciona el universo, pero no contestan a los últimos porqués:

¿Por qué hay algo, en lugar de nada?
¿Por qué existimos?
¿Por qué estas leyes en concreto, y no otras? 
 
Solían ser preguntas religiosas, explicadas remitiendo a la voluntad de un dios todopoderoso. Y en ese nivel se detiene la especulación en las tesis creacionistas, que nunca van a buscar al dios detrás de dios, ése que intrigaba a Borges. E incluso las fantasías creacionistas científicas, como la de Olaf Stapledon en Star Maker, han de tratar este nivel como resultado de la pura arbitrariedad, expresada con la imagen mítica del libre albedrío de un creador. Puestos a postular una causa incausada, arguyen Hawking y Mlodinow, el nombre de "dios" se aplica a ella—y en ese sentido limitado habrá que decir que siempre hay un dios detrás del universo, aunque sea un dios sin intenciones ni planes, ni por supuesto cielos ni infiernos ni mitologías redentoras.

Puede parecer un tanto sorprendente la afirmación de Hawking y Mlodinow que sigue:

"Sostenemos, sin embargo, que es posible contestar a estas preguntas puramente en el ámbito de la ciencia, y sin invocar ningún ser divino." (172)

—Quiero decir que, atendiéndonos a nuestras definiciones, no invocar a ningún ser divino querrá decir decir, además de no invocar creacionismos, no invocar a ninguna causa incausada. Realmente me parece dudoso que se pueda contestar a todas estas preguntas en el ámbito de la ciencia, sobre todo habida cuenta de que (como nos recuerdan H y M) la ciencia responde a los cómos, pero no a los por qués.

Así pues, parecería que esas preguntas se podrían resolver científicamente en la medida en que la preguntaj por los por qués se refiera en realidad a una pregunta por el cómo. Las tres preguntas no son equiparables en ese sentido, me parece. Pues no se hallan al mismo nivel. No preguntan por fenómenos de la misma complejidad. Un fenómeno complejo puede reducirse a una combinación de fenómenos simples. Y así, la segunda pregunta, "por qué existimos", entendiendo "por qué existimos los seres humanos, en concreto" parece que puede disolverse en otro tipo de preguntas, algunas similares a "por qué existen los rinocerontes en concreto"—es decir, se puede contestar con respecto a las leyes más generales de la evolución biológica, y éstas pueden remitirse a cuestiones de ecología, entornos climáticos, química de la vida, etc. La pregunta número 2 no pregunta, pues, por los "últimos porqués", sino por algunos que por muy remotos que nos parezcan, son bastante antepenúltimos, desde el punto de vista filosófico.

Más difícil será analizar y descomponer un fenómeno simple, o hallar su último por qué. Cuanto más nos remontamos al origen indiferenciado del universo, y hacia la simplicidad absoluta, van perdiendo sentido las preguntas sobre el por qué, y no queda sino constatar lo que hay—no pourquoi, sino sólo parce que, "porque sí".

La tercera pregunta, "por qué estas leyes en concreto" también pregunta en cierta medida por un fenómeno complejo—en la medida en que unas leyes puedan derivarse de otras, o unas fuerzas cósmicas integrarse con otras en una explicación común. Es en este nivel en el que se ha centrado la argumentación del libro, y se han hecho grandes progresos a este respecto durante el último siglo, desde la obra de Einstein.

La primera pregunta, en cambio, es una pregunta por lo absolutamente simple, y es una pseudo-pregunta en gran medida—científicamente hablando—, pues no admite reducción. No se puede contestar "por qué hay algo en lugar de nada": sólo se puede constatar lo que hay—Hay algo—y estudiar qué es ese algo, y cómo funciona, y cómo de lo simple se sigue lo complejo. ¿Quiénes somos para decir si, puestos a postular multiversos, en otros universos no habrá nada, en lugar de algo, universos ésos de los que no se sabe si tiene más sentido decir que existen o que no existen?

Puestos a crear, creamos pequeños modelos de universo—controlados con leyes estrictas incluso, en el caso de los juegos de generación matemática de John Conway, el "Juego de la Vida". Puede observarse la generación de entidades virtuales, dibujos móviles dentro de un ordenador guiados por leyes generativas: dan lugar a universos más o menos complejos, repetitivos o generadores de complejidad—y cómo de lo simple se siguen fenómenos emergentes, conforme las combinaciones de cuadraditos evolucionan:  se crean formas móviles, colisiones, objetos que generan otros semejantes a ellos, vías muertas, vías fructíferas, etc.

"Si observásemos el universo del Juego de la Vida un tiempo determinado, a una escala dada, podríamos deducir las leyes que gobiernan a los objetos que se hallan a esa escala" (175).

Siendo un universo binario en origen, el Juego de la Vida puede usarse a su vez como un ordenador, para almacenar, transmitir o procesar información. Una versión más complicada del Juego de la Vida podría crear vida consciente: objetos que respondiesen a estímulos de su entorno, que reaccionasen...  la diferencia entre un ser con libre albedrío y otro que no lo tiene se reduciría en última instancia a la cuestión de si somos o no somos capaces de calcular sus reacciones y de predecir por tanto su comportamiento futuro.

Del universo físico predecimos su comportamiento futuro por un cálculo que presupone que el espacio vacío es estable, y que un cuerpo rodeado por espacio vacío tiene energía positiva. Presuponemos también que la energía del universo es una constante: "Eso es lo que se requiere para hacer que el universo sea localmente estable—hacerlo de modo que las cosas no aparecen sin más de la nada, por todas partes" (179).

En este punto, Hawking y Mlodinow relacionan la universalidad de la gravedad con la estabilidad local del universo, con la existencia de los agujeros negros, y con la posibilidad de la creación ex nihilo —es decir, con la idea misma del big bang: una teoría atrevida y ambiciosa, que desde luego requeriría más de un libro entero para exponerla. En su lugar tenemos menos de dos páginas. Este párrafo es crucial:

"Si la energía total del universo ha de ser siempre cero..."

(Big if, por cierto—pero claro, estamos trabajando en última instancia con un único universo, no parece tener sentido plantear otro tipo de suma)

"Si la energía total del universo ha de ser siempre cero, y cuesta energía crear un cuerpo, ¿cómo puede crearse todo un universo a partir de la nada? Por eso es por lo que tiene que existir una ley como la de la gravedad. Como la gravedad atrae, la energía gravitatoria es negativa: hay que hacer un trabajo para separar un sistema gravitacionalmente ligado, como el de la Tierra y la Luna. Esta energía negativa puede equilibrar la energía positiva requerida para crear la materia, pero realmente no es tan simple. La energía gravitatoria negativa de la Tierra, por ejemplo, es menos de una mil millonésima parte de la energía positiva de las partículas de materia que componen la Tierra. Un cuerpo como una estrella tendrá más energía gravitacional negativa, y cuanto más pequeño sea (cuanto más cercanas estén entre sí sus diferentes partes) mayor será esta energía gravitacional negativa. Pero antes de que pueda hacerse mayor que la energía positiva de la materia, la estrella se hundirá para convertirse en un agujeron negro, y los agujeros negros tienen energía positiva. Por eso es estable el espacio vacío. Los cuerpos como las estrellas y los agujeros negros no pueden aparecer sin más a partir de la nada. Pero un universo entero sí." (180)

Aclaremos: no un universo como el que conocemos hoy, pues ése sólo puede surgir de la evolución de una serie de formas previas—lo que puede surgir de la nada, y a la aparente evidencia nos remitimos, es un cúmulo de energía que, en su interacción consigo misma, acabará dando lugar a formas complejas de energía y materia, al universo primitivo, y andando el tiempo y la evolución, al nuestro. En última instancia, previamente a la constitución de los átomos, de los cuerpos y de los fenómenos, la diferencia entre la energía perfectamente simple y el vacío o la nada es... mínima, o total, según se mire. (Podríamos en este punto remitir a Herbert Spencer y a la teoría del efecto mariposa para explicar la creación del universo a partir de la nada).

En suma, que el universo es localmente estable, pero la realidad, de por sí, no es estable. Pasan cosas en ella, de repente—o al menos han pasado. Probablemente es inútil preguntarse por qué, aunque sea entretenida la especulación.

Antepenúltimo párrafo de The Grand Design, tras el anterior citado:

"Como la gravedad da forma al espacio y al tiempo, permite que el espacio y el tiempo sean localmente estables pero globalmente inestables. A la escala del universo entero, la energía positiva de la materia sí que puede equilibrarse con la energía gravitatoria negativa, y por tanto no hay restricción para la creación de universos enteros. Porque existe una ley como la gravedad, el universo puede crearse a sí mismo, y se crea, a partir de la nada, de la manera descrita en el capítulo 6. La creación espontánea es la razón por la cual hay algo en lugar de nada, por qué existe el universo, por qué existimos. No es necesario invocar a Dios para que encienda la mecha y ponga al universo en marcha" (180).

Muy de acuerdo, sólo que observaré una cosa: sabemos que hay algo, y sabemos bastante sobre cómo se hizo: pero seguimos sin saber por qué hay algo en lugar de nada. Seguimos teniendo una ley fundamental, y una Fuerza fundamental, que son una causa incausada e inexplicada. Incausada precisamente por su carácter inexplicable, pues en el destello cegador del Big Bang, donde nada hay, se hallan los límites de toda ciencia humana, que consiste en relacionar y medir efectos y objetos y fenómenos.

Últimos párrafos:

"¿Por qué son las leyes fundamentales tal y como las hemos descrito? La teoría final ha de ser consistente, y ha de predecir resultados finitos para cantidades que podamos medir. Hemos visto que debe haber una ley como la gravedad, y vimos en el capítulo 5 que para que una teoría de la gravedad prediga cantidades finitas, la teoría ha de tener lo que se llama una supersimetría entre las fuerzas naturales y la materia sobre la que actúan. La teoría M es la teoría de la gravedad más supersimétrica en su conjunto. Por estas razones, la teoría M es la única candidata a ser la teoría completa del universo. Si es finito (y esto aún ha de probarse) será el modelo de un universo que se crea a sí mismo. Tenemos que ser parte de este universo, pues no hay ningún otro modelo consistente."

(Es, como se ve, el razonamiento de un matemático, y a este nivel de discusión la teoría M es ante todo, como la teoría de los multiversos, una teoría matemática).

     "La teoría M es la teoría unificada que Einstein esperaba encontrar. El hecho de que nosotros, los seres humanos—que de por sí somos meras colecciones de partículas fundamentales de la naturaleza—hayamos podido acercarnos tanto a una comprensión de las leyes que nos gobiernan a nosotros y a nuestro universo, es un triunfo muy grande. Pero quizá el auténtico milagro sea el hecho de que el razonamiento lógico abstracto conduzca a una única teoría que predice y describe un vasto universo lleno de la sorprendente variedad que vemos. Si la teoría queda confirmada por la observación, será la conclusión con éxito de una búsqueda que se remonta a más de tres mil años atrás. Habremos encontrado el gran diseño." (181)

Diseño sin diseñador, si exceptuamos la mente que construye un modelo para comprenderlo.  Es más, quedaría desconstruida o desarticulada la canción de Aute, sobre este universo

"que es algo más que materia
pues el misterio
se oculta detrás..."

Puede que el mayor misterio, en el sentido de lo más difícil de comprender, sea que no hay misterio—pues sólo hay misterios propiamente dichos en el mundo de los fenómenos, delante—pero en la raíz de todos ellos, detrás, sólo hay una fuerza simple, frente a la cual no tiene sentido distinguir misterio y revelación. Siempre están ante nosotros, el misterio de lo complejo y la revelación de lo simple, los habitamos—los somos—constantemente, como escribía Kafka en sus meditaciones:

“No es necesario que salgas de tu casa. Quédate junto a tu mesa y escucha. Ni siquiera escuches, espera. Pero ni siquiera esperes. Quédate completamente quieto y solo. Se te ofrecerá el mundo para el desenmascaramiento, no puede hacer otra cosa, extasiado se retorcerá ante ti.”

A Google of Years

Etiquetas: Cosmos, Cosmología, Universo, Creación, Dios, Hawking

El Gran Diseño y Hacedor de Estrellas (7): El aparente milagro

El Gran Diseño y Hacedor de Estrellas (1)
  (2) La ley de la ley
  (3) ¿Qué es la realidad?
(4) Historias alternativas
(5) La teoría de todo
(6) Eligiendo nuestro universo

El Hacedor y sus obras (metafóricamente hablando) 
Seguimos en el Universo

(7) El Gran Diseño y Hacedor de Estrellas: El aparente milagro 

La ciencia ha ido formulando, poco a poco, las leyes a las que obedece el funcionamiento del cosmos, cada vez en campos más amplios, descubriendo leyes cada vez más integradas entre sí hasta constituir, idealmente, un conjunto de leyes coherentes entre sí y universalmente aplicables. Las leyes describen cómo funciona el universo, pero no contestan a los últimos porqués:

¿Por qué hay algo, en lugar de nada?
¿Por qué existimos?
¿Por qué estas leyes en concreto, y no otras? 
 
Solían ser preguntas religiosas, explicadas remitiendo a la voluntad de un dios todopoderoso. Y en ese nivel se detiene la especulación en las tesis creacionistas, que nunca van a buscar al dios detrás de dios, ése que intrigaba a Borges. E incluso las fantasías creacionistas científicas, como la de Olaf Stapledon en Star Maker, han de tratar este nivel como resultado de la pura arbitrariedad, expresada con la imagen mítica del libre albedrío de un creador. Puestos a postular una causa incausada, arguyen Hawking y Mlodinow, el nombre de "dios" se aplica a ella—y en ese sentido limitado habrá que decir que siempre hay un dios detrás del universo, aunque sea un dios sin intenciones ni planes, ni por supuesto cielos ni infiernos ni mitologías redentoras.

Puede parecer un tanto sorprendente la afirmación de Hawking y Mlodinow que sigue:

"Sostenemos, sin embargo, que es posible contestar a estas preguntas puramente en el ámbito de la ciencia, y sin invocar ningún ser divino." (172)

—Quiero decir que, atendiéndonos a nuestras definiciones, no invocar a ningún ser divino querrá decir decir, además de no invocar creacionismos, no invocar a ninguna causa incausada. Realmente me parece dudoso que se pueda contestar a todas estas preguntas en el ámbito de la ciencia, sobre todo habida cuenta de que (como nos recuerdan H y M) la ciencia responde a los cómos, pero no a los por qués.

Así pues, parecería que esas preguntas se podrían resolver científicamente en la medida en que la preguntaj por los por qués se refiera en realidad a una pregunta por el cómo. Las tres preguntas no son equiparables en ese sentido, me parece. Pues no se hallan al mismo nivel. No preguntan por fenómenos de la misma complejidad. Un fenómeno complejo puede reducirse a una combinación de fenómenos simples. Y así, la segunda pregunta, "por qué existimos", entendiendo "por qué existimos los seres humanos, en concreto" parece que puede disolverse en otro tipo de preguntas, algunas similares a "por qué existen los rinocerontes en concreto"—es decir, se puede contestar con respecto a las leyes más generales de la evolución biológica, y éstas pueden remitirse a cuestiones de ecología, entornos climáticos, química de la vida, etc. La pregunta número 2 no pregunta, pues, por los "últimos porqués", sino por algunos que por muy remotos que nos parezcan, son bastante antepenúltimos, desde el punto de vista filosófico.

Más difícil será analizar y descomponer un fenómeno simple, o hallar su último por qué. Cuanto más nos remontamos al origen indiferenciado del universo, y hacia la simplicidad absoluta, van perdiendo sentido las preguntas sobre el por qué, y no queda sino constatar lo que hay—no pourquoi, sino sólo parce que, "porque sí".

La tercera pregunta, "por qué estas leyes en concreto" también pregunta en cierta medida por un fenómeno complejo—en la medida en que unas leyes puedan derivarse de otras, o unas fuerzas cósmicas integrarse con otras en una explicación común. Es en este nivel en el que se ha centrado la argumentación del libro, y se han hecho grandes progresos a este respecto durante el último siglo, desde la obra de Einstein.

La primera pregunta, en cambio, es una pregunta por lo absolutamente simple, y es una pseudo-pregunta en gran medida—científicamente hablando—, pues no admite reducción. No se puede contestar "por qué hay algo en lugar de nada": sólo se puede constatar lo que hay—Hay algo—y estudiar qué es ese algo, y cómo funciona, y cómo de lo simple se sigue lo complejo. ¿Quiénes somos para decir si, puestos a postular multiversos, en otros universos no habrá nada, en lugar de algo, universos ésos de los que no se sabe si tiene más sentido decir que existen o que no existen?

Puestos a crear, creamos pequeños modelos de universo—controlados con leyes estrictas incluso, en el caso de los juegos de generación matemática de John Conway, el "Juego de la Vida". Puede observarse la generación de entidades virtuales, dibujos móviles dentro de un ordenador guiados por leyes generativas: dan lugar a universos más o menos complejos, repetitivos o generadores de complejidad—y cómo de lo simple se siguen fenómenos emergentes, conforme las combinaciones de cuadraditos evolucionan:  se crean formas móviles, colisiones, objetos que generan otros semejantes a ellos, vías muertas, vías fructíferas, etc.

"Si observásemos el universo del Juego de la Vida un tiempo determinado, a una escala dada, podríamos deducir las leyes que gobiernan a los objetos que se hallan a esa escala" (175).

Siendo un universo binario en origen, el Juego de la Vida puede usarse a su vez como un ordenador, para almacenar, transmitir o procesar información. Una versión más complicada del Juego de la Vida podría crear vida consciente: objetos que respondiesen a estímulos de su entorno, que reaccionasen...  la diferencia entre un ser con libre albedrío y otro que no lo tiene se reduciría en última instancia a la cuestión de si somos o no somos capaces de calcular sus reacciones y de predecir por tanto su comportamiento futuro.

Del universo físico predecimos su comportamiento futuro por un cálculo que presupone que el espacio vacío es estable, y que un cuerpo rodeado por espacio vacío tiene energía positiva. Presuponemos también que la energía del universo es una constante: "Eso es lo que se requiere para hacer que el universo sea localmente estable—hacerlo de modo que las cosas no aparecen sin más de la nada, por todas partes" (179).

En este punto, Hawking y Mlodinow relacionan la universalidad de la gravedad con la estabilidad local del universo, con la existencia de los agujeros negros, y con la posibilidad de la creación ex nihilo —es decir, con la idea misma del big bang: una teoría atrevida y ambiciosa, que desde luego requeriría más de un libro entero para exponerla. En su lugar tenemos menos de dos páginas. Este párrafo es crucial:

"Si la energía total del universo ha de ser siempre cero..."

(Big if, por cierto—pero claro, estamos trabajando en última instancia con un único universo, no parece tener sentido plantear otro tipo de suma)

"Si la energía total del universo ha de ser siempre cero, y cuesta energía crear un cuerpo, ¿cómo puede crearse todo un universo a partir de la nada? Por eso es por lo que tiene que existir una ley como la de la gravedad. Como la gravedad atrae, la energía gravitatoria es negativa: hay que hacer un trabajo para separar un sistema gravitacionalmente ligado, como el de la Tierra y la Luna. Esta energía negativa puede equilibrar la energía positiva requerida para crear la materia, pero realmente no es tan simple. La energía gravitatoria negativa de la Tierra, por ejemplo, es menos de una mil millonésima parte de la energía positiva de las partículas de materia que componen la Tierra. Un cuerpo como una estrella tendrá más energía gravitacional negativa, y cuanto más pequeño sea (cuanto más cercanas estén entre sí sus diferentes partes) mayor será esta energía gravitacional negativa. Pero antes de que pueda hacerse mayor que la energía positiva de la materia, la estrella se hundirá para convertirse en un agujeron negro, y los agujeros negros tienen energía positiva. Por eso es estable el espacio vacío. Los cuerpos como las estrellas y los agujeros negros no pueden aparecer sin más a partir de la nada. Pero un universo entero sí." (180)

Aclaremos: no un universo como el que conocemos hoy, pues ése sólo puede surgir de la evolución de una serie de formas previas—lo que puede surgir de la nada, y a la aparente evidencia nos remitimos, es un cúmulo de energía que, en su interacción consigo misma, acabará dando lugar a formas complejas de energía y materia, al universo primitivo, y andando el tiempo y la evolución, al nuestro. En última instancia, previamente a la constitución de los átomos, de los cuerpos y de los fenómenos, la diferencia entre la energía perfectamente simple y el vacío o la nada es... mínima, o total, según se mire. (Podríamos en este punto remitir a Herbert Spencer y a la teoría del efecto mariposa para explicar la creación del universo a partir de la nada).

En suma, que el universo es localmente estable, pero la realidad, de por sí, no es estable. Pasan cosas en ella, de repente—o al menos han pasado. Probablemente es inútil preguntarse por qué, aunque sea entretenida la especulación.

Antepenúltimo párrafo de The Grand Design, tras el anterior citado:

"Como la gravedad da forma al espacio y al tiempo, permite que el espacio y el tiempo sean localmente estables pero globalmente inestables. A la escala del universo entero, la energía positiva de la materia sí que puede equilibrarse con la energía gravitatoria negativa, y por tanto no hay restricción para la creación de universos enteros. Porque existe una ley como la gravedad, el universo puede crearse a sí mismo, y se crea, a partir de la nada, de la manera descrita en el capítulo 6. La creación espontánea es la razón por la cual hay algo en lugar de nada, por qué existe el universo, por qué existimos. No es necesario invocar a Dios para que encienda la mecha y ponga al universo en marcha" (180).

Muy de acuerdo, sólo que observaré una cosa: sabemos que hay algo, y sabemos bastante sobre cómo se hizo: pero seguimos sin saber por qué hay algo en lugar de nada. Seguimos teniendo una ley fundamental, y una Fuerza fundamental, que son una causa incausada e inexplicada. Incausada precisamente por su carácter inexplicable, pues en el destello cegador del Big Bang, donde nada hay, se hallan los límites de toda ciencia humana, que consiste en relacionar y medir efectos y objetos y fenómenos.

Últimos párrafos:

"¿Por qué son las leyes fundamentales tal y como las hemos descrito? La teoría final ha de ser consistente, y ha de predecir resultados finitos para cantidades que podamos medir. Hemos visto que debe haber una ley como la gravedad, y vimos en el capítulo 5 que para que una teoría de la gravedad prediga cantidades finitas, la teoría ha de tener lo que se llama una supersimetría entre las fuerzas naturales y la materia sobre la que actúan. La teoría M es la teoría de la gravedad más supersimétrica en su conjunto. Por estas razones, la teoría M es la única candidata a ser la teoría completa del universo. Si es finito (y esto aún ha de probarse) será el modelo de un universo que se crea a sí mismo. Tenemos que ser parte de este universo, pues no hay ningún otro modelo consistente."

(Es, como se ve, el razonamiento de un matemático, y a este nivel de discusión la teoría M es ante todo, como la teoría de los multiversos, una teoría matemática).

     "La teoría M es la teoría unificada que Einstein esperaba encontrar. El hecho de que nosotros, los seres humanos—que de por sí somos meras colecciones de partículas fundamentales de la naturaleza—hayamos podido acercarnos tanto a una comprensión de las leyes que nos gobiernan a nosotros y a nuestro universo, es un triunfo muy grande. Pero quizá el auténtico milagro sea el hecho de que el razonamiento lógico abstracto conduzca a una única teoría que predice y describe un vasto universo lleno de la sorprendente variedad que vemos. Si la teoría queda confirmada por la observación, será la conclusión con éxito de una búsqueda que se remonta a más de tres mil años atrás. Habremos encontrado el gran diseño." (181)

Diseño sin diseñador, si exceptuamos la mente que construye un modelo para comprenderlo.  Es más, quedaría desconstruida o desarticulada la canción de Aute, sobre este universo

"que es algo más que materia
pues el misterio
se oculta detrás..."

Puede que el mayor misterio, en el sentido de lo más difícil de comprender, sea que no hay misterio—pues sólo hay misterios propiamente dichos en el mundo de los fenómenos, delante—pero en la raíz de todos ellos, detrás, sólo hay una fuerza simple, frente a la cual no tiene sentido distinguir misterio y revelación. Siempre están ante nosotros, el misterio de lo complejo y la revelación de lo simple, los habitamos—los somos—constantemente, como escribía Kafka en sus meditaciones:

“No es necesario que salgas de tu casa. Quédate junto a tu mesa y escucha. Ni siquiera escuches, espera. Pero ni siquiera esperes. Quédate completamente quieto y solo. Se te ofrecerá el mundo para el desenmascaramiento, no puede hacer otra cosa, extasiado se retorcerá ante ti.”

A Google of Years

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Es curioso que el famoso pasaje de John Locke sobre la asociación de ideas (Essay Concerning Human Understanding, II, xxxiii) viene a modo de excurso, casi. Por supuesto, la idea de que las ideas se asocian por su asociación en la experiencia pasada es algo no incidental, sino completamente central a la psicología de Locke y a todos los presupuestos del empirismo. Pero en este capítulo, Locke no trata de la asociación de ideas sino como preámbulo o explicación a por qué la gente asocia ideas de manera distinta, conduciéndoles a errores de juicio, a doctrinas equivocadas, a manías, y dificultando así la comprensión y la claridad de pensamiento. No aparece la asociación por experiencia de ideas como algo positivo—hay que pensar que las asociaciones básicas y correctas de ideas para Locke son las que se dan por la propia naturaleza de las ideas, no por los azares de su superposición en la experiencia.

Y sin embargo, en este pasaje veo yo el precedente lejano de las actuales teorías de la mente que estudian la creación de redes neurales. Aparte de las que se crean también "por naturaleza", es decir, por codificación genética. Desde Ramón y Cajal, ya se especuló con el desarrollo de conexiones entre neuronas a consecuencia de su activación conjunta. Así, observa Ramón y Cajal que el crecimiento de las expansiones neuronales se produce gradualmente con el desarrollo del cerebro adulto, y que es "verosímil que semejante desarrollo se perfeccione en ciertos centros á impulsos del ejercicio, y, al contrario, se suspenda y aminore en las esferas cerebrales no cultivadas" (Textura del sistema nervioso del hombre y de los vertebrados, II.2, xlviii, 1151). 

Este tren de ideas terminaría dando en el principio según el cual "neurons that fire together wire together", o Ley de Hebb: que las neuronas que se activan conjuntamente desarrollan algún tipo de conexión que aumenta la eficacia de sus subsiguientes estímulos. Es un poquito más de lo que dijo Locke, o Cajal.  Según Donald O. Hebb, cito de la Wikipedia,

Antes de las conexiones entre las neuronas, estaban las conexiones recurrentes entre las ideas. (Y de ahí se desarrolló, quizá, como una dendrita que se estira, la conexión entre las neuronas...). Estos son los pasajes del Essay Concerning Human Understanding donde se centra más Locke en la experiencia y la fisiología de la asociación de ideas:

"5. Some of our ideas have a natural correspondence and connexion one with another; it is the office and excellency of our reason to trace these, and hold them together in that union and correspondence which is founded in their peculiar beings. Besides this, there is another connexion of ideas wholly owing to chance or custom: ideas, that in themselves are not at all of kin, come to be so united in some men's minds that it is very hard to separate them, they always keep company, and the one no sooner at any time comes into the understanding but its associate appears with it; and if they are more than two which are thus united, the whole gang, always inseparable, show themselves together." (336)

—Apunto aquí brevemente la falacia o defecto de este magnífico razonamiento, a saber, la ausencia de grises o transiciones. No parece Locke caer en la cuenta aquí que las ideas, siendo objetos mentales, no tienen otra asociación que en la mente, y que por tanto las asociaciones entre ellas han de venir totalmente de la experiencia. (¡De lo contrario las nuevas ideas de Locke serían Ideas platónicas, y algo de hecho parecen tener de aquéllas!).  La pretendida asociación natural de las ideas no es otra que la de estar constantemente asociadas en las mentes, por la naturaleza de las mentes—y de los cuerpos en los cuales se asientan.  Otra manera de decirlo es que se comete aquí la falacia denunciada por los desconstructivistas, la del binarismo abyecto: un elemento del par binario es declarado marginal, secundario, accidental, etc.—pero el análisis podría mostrar cómo the difference between is the difference within, y las ideas asociadas "por su naturaleza" están asociadas por la naturaleza de su asociación, o por causa de las similitud entre la naturaleza y experiencia de los diversos seres humanos. En efecto, sigue Locke:

Y de aquí pasa Locke a tratar conexiones no necesarias de ideas, que por su firmeza parecen ser naturales, sin serlo. Me recuerda algo que decía su contemporánea Bathsua Makin, que "la costumbre tiene tal fuerza que se convierte en una segunda naturaleza". Y pasa Locke a advertir a los pensadores contra esta confusión entre las conexiones naturales e innatas de ideas (¿quién dijo que Locke no era también un innatista?) y las accidentales o no necesarias, que pueden llevar al juicio a error, como si de ídolos de los encarrilamientos mentales se tratara. Último párrafo que pongo de Locke:

Esta diferencia en el grado de consciencia de las sensaciones me trae a la cabeza un interesante pasaje de Santiago Ramón y Cajal sobre la atención y el desarrollo de automatismos nerviosos—es decir, sobre el reverso de la moneda del "efecto de consciencia", podríamos decir, y sobre las bases neurales del propio efecto de consciencia. Entre Locke y Hebb estuvo, en efecto, Cajal, introduciendo sus propias conexiones de ideas y su propia teoría de la conexión neural— por ejemplo, el desarrollo de conexiones favorecidas por desarrollo diferenciado temporalmente de las vías centrales neurales y de las vías periféricas.

De aquí a Hebb hay un paso. También recalca Ramón y Cajal, en la línea de Haeckel, las similitudes entre la ontogénesis y la filogenia del desarrollo cerebral (hoy esto haría de Ramón y Cajal un evo-devo, es de suponer, o al menos lo llevaría a interesarse por este planteamiento—ver Textura II.2, xlvii, 1119). También hace una interesante observación sobre el desarrollo de redes neurales no sólo por multiplicación de conexiones, sino por muerte selectiva de las conexiones establecidas y no usadas. Especialmente interesante para el tema que nos ocupa, el del desarrollo de activaciones conjuntas entre neuronas. Asi, dice Ramón y Cajal,

En línea con estas reflexiones, hubiera sido interesante para Ramón y Cajal, sin duda, conocer la teoría de la encefalización por neotenia, y lo que pueda aportar a la interpretación de la mayor conectividad del cerebro humano. ¿Estará la conectividad del cerebro humano comparativamente 'infantilizada', en el sentido de tener una flexibilidad o capacidad de ramificación neural que correspondería a una fase 'juvenilizada' de la anatomía neural de los primates?

Pero entre Locke y Cajal me he saltado otro—bueno, muchos me habré saltado, pero tengo uno en especial en mente. Se trata de Herbert Spencer, y su aplicación de principios físicos básicos para explicar el desarrollo de vías de información neural—vías fisiológicas, como también aplica el mismo principio al establecimiento de todo tipo de vías.

Este razonamiento de Herbert Spencer al respecto de las redes neurales sigue la ley del mínimo esfuerzo. No es una crítica que le hago: es el principio básico mediante el que Spencer concibe la actuación de la Fuerza que genera la realidad, y la generación de complejidades locales y circulación ordenada de energía en cuerpos (tanto vivos como no vivos). Esto viene de First Principles, del capítulo donde Spencer explica la dirección del movimiento y su ordenación: a nivel de física básica, de cosmología y astronomía, de geología, de biología y de economía y comunicaciones. Por supuesto que Spencer no inventó ni descubrió la ley del mínimo esfuerzo, pero la aplicó con un talento sin precedentes. Aquí la aplica a la génesis de un sistema nervioso, por hábito, costumbre, o asociación recurrente (como digo, está entre Locke y Ramón y Cajal):

Y pasa Spencer a detallar los "aspectos positivos" de estos hábitos, en la creación de complejidad, aspectos que se intuían en el razonamiento de Locke, aunque éste se centraba más bien en los obstáculos al razonamiento impuestos por estas asociaciones de ideas. La tradición empirista en la que se asienta Spencer queda, ciertamente, clarísima:

Más adelante formula Spencer unos principios asociativos que tienden un puente entre Locke y Ramón y Cajal. En su capítulo de First Principles sobre la equilibración de las fuerzas y la génesis de sistemas, intenta formular una teoría "energética" de los sistemas morales y modalidades de comportamiento:

Y habla Spencer, como Locke, de la asociación entre estados de ánimo, psicosomaticidades, etc. Todo basado en el principio de que no solo ideas that fire together wire together, sino también que matter that fires together wires together. La conexión neuronal, materia que crea idea, es sólo un paso intermedio en este razonamiento que va del empirismo de Locke a la neurología moderna.

Aún iría yo un poco más allá, siguendo con Spencer hacia la génesis de las cosas, o vendría un poco más acá—al establecimiento de redes neurales en la World Wide Web, y más en concreto en noosferas, blogosferas y redes sociales. Pero es tarde, y el cerebro pide sueño, también.

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El Gran Diseño y Hacedor de Estrellas (5): La Teoría de Todo

En el capítulo 5 de The Grand Design, Hawking y Mlodinow exponen cómo la ciencia ha desarrollado leyes físicas y las ha integrado gradualmente en modelos que las conectan entre sí, en teorías cada vez más ambiciosas y explicativas.

Así, Faraday relacionó la electricidad y el magnetismo, e introdujo la noción de campos de fuerza. Que habría de prosperar en el futuro—puesto que en la física moderna las fuerzas se transmiten por campos. James Clerk Maxwell desarrollo las nociones de Faraday construyendo un modelo físico que explicaba la relación entre electricidad, magnetismo, y luz, con una serie de ecuaciones que describían a las fuerzas eléctricas y a las magnéticas como manifestaciones de la misma entidad física, el electromagnetismo—y descubrió que la luz también es una onda electromagnética. También describen las ecuaciones de Maxwell las microondas, las ondas de radio, los infrarrojos, los rayos X.... como fenómenos con distinta longitud de onda. Y definió la velocidad de la luz como una constante de unos 300.000 km/seg... en relación al "éter". Claro que cuando dejó de existir el éter como una sustancia de base del universo, la luz pasó a ser una constante sin más, en la teoría de Einstein. Esto tras el experimento de Michelson y Morley, que siguiendo una idea del propio Maxwell, intentaron medir la velocidad de la luz respecto al éter y no encontraron constancia experimental de la existencia de éste.  En 1905, el artículo de Einstein "Zur Elektrodynamik beweger Körper" hizo una sugerencia "sencilla": que las leyes de la física, y la velocidad de la luz, apareciesen iguales a todos los observadores que se hallen en movimiento constante.  Y de ahí se siguió el cálculo relativista del desfase del tiempo para observadores que se muevan uno con respecto al otro—la implicación de espacio y tiempo en un nuevo concepto más integrador, el espacio-tiempo.

(Sobre estas nociones relativistas, y algunas de sus consecuencias epistemológicas, puede leerse la exposición de George Herbert Mead en La filosofía del presente).

Seguidamente, Einstein buscó la manera de hacer que este nuevo modelo fuese compatible con la teoría de la gravitación, para permitir un cálculo que no utilizase el concepto newtoniano de tiempo absoluto:

La teoría de Einstein produce resultados aproximados a la de Newton en entornos de baja gravedad, pero hay unos pequeños desfases que son cruciales en según que tipo de entornos—o para el cálculo de distancias con GPS, sin más, cosa que sería imposible de hacer sin tener en cuenta las distorsiones que sí tiene en cuenta la relatividad general. Pero para Hawking & Mlodinow, las nuevas físicas de Maxwell y Einstein, a pesar de sus innovaciones, siguen siendo, como la de Newton, "teorías clásicas. Es decir, son modelo en los que el universo tiene una única historia" (103). Para cálculos de física subatómica, necesitamos otro tipo de teoría más integradora todavía, "una versión cuántica de la teoría de la teoría del electromagnetismo de Maxwell; y si queremos entender el universo temprano, cuando toda la materia y energía del universo estaban comprimidas en un pequeño volumen, debemos tener una versión cuántica de la teoría de la relatividad general" (103). Las cuatro fuerzas conocidas de la naturaleza son la gravedad, el electromagnetismo, la fuerza nuclear débil y la fuerza nuclear fuerte:

Las QED son teorías que requieren complejos cálculos matemáticos, pero que se ajustan con precisión a los resultados experimentales. A nivel cuántico, deben incluirse en cada intercambio de partículas todas las historias por las cuales podría ocurrir dicha interacción, y eso complica las matemáticas. Feynman simplificó la cuestión introduciendo una manera de visualizar la suma de historias—los diagramas de Feynman, una de las herramientas más importantes de la física moderna. Que en principio pueden representarse y calcularse, y permiten visualizar los distintos tipos de interacción—pero que son infinitos en número. Y esto lleva a resultados absurdos o imposibles de calcular. Los procedimientos matemáticos para tratar con estos absurdos (las "renormalizaciones") son dudosos, quizá puedan considerarse trucos de matemáticos trampeando sus propios cálculos para obtener el resultado deseado.... (Y esta situación no parece considerarla Hawking como un problema realmente serio para la teoría, sino como una molesta cuestión de principio que sin embargo con un leve parcheo de arbitrariedad no impide a la teoría el realizar predicciones válidas). El éxito (si así puede llamársele....) de la "renormalización" llevó a los cientifícos a intentar desarrollar teorías de campo cuántico que explicasen las demás fuerzas: la tesis es que las cuatro fuerzas deben ser en última instancia la misma, formulable a través de una teoría de todo, una vez se disipe nuestro conocimiento imperfecto de las relaciones entre ellas—

En 1967 Abdus Salam y Steven Weinberg desarrollaron cada cual por su lado una teoría unificada del electromagnetismo y de la fuerza débil, capaz de predecir la existencia y comportamiento de partículas llamadas W+, W- y Zº. La fuerza nuclear fuerte se renormalizó en una teoría llamada QCD, o cromodinámica cuántica—que atribuye "colores" por así decirlo a los quarks que componen las anteriormente consideradas partículas elementales (protones, neutrones). Los quarks y antiquarks se combinan para formar bariones, que son esas partículas estables, y sus antipartículas, así como otras partículas inestables llamadas mesones. Los quarks no son observables, "pero aceptamos el modelo por lo bien que funciona al explicar el comportamiento de los protones, neutrones y otras partículas de materia" (110). Se intentó demostrar que los protones tienen una vida media de 10³² años, así que se podría detectar su desintegración, pero unos experimentos de 2009 resultaron negativos, malas noticias para las GUTs o Grandes Teorías Unificadas. Así que los físicos optaron por una teoría más "chapucera", el modelo estándar compuesto por la teoría unificada de las fuerzas electromagnéticas y débiles, más la QCD.

El chiste que incluye el libro es revelador: un científico mira una pizarra con unas complejas ecuaciones rodeadas por un cuadrado, y una colega le dice: "Ponerle una caja alrededor, me temo, no lo convierte en una teoría unificada".

El principio de incertidumbre de Heisenberg no permite realizar una teoría cuántica de la gravedad. Según ese principio, el espacio nunca puede considerarse vacío totalmente, pues aunque puede tener un estado de mínima energía que llamamos el vacío, pueden darse en él unos tembleques cuánticos, o fluctuaciones cuánticas, por las que aparecen y desaparecen brevemente de la existencia partículas y campos. Las concibe Hawking como pares de partículas que se separan y se vuelven a juntar anulándose unas a otras. Y vuelven a producir problemas de imposibilidad al no poderse calcular su potencialmente infinita energía. La renormalización no puede aplicarse en este caso. En 1976 se proporcionó la solución de la supergravedad—basada en la noción de supersimetría, según la cual fuerza y materia serían dos caras de lo mismo, e irían en pares de partículas asociadas. Se espera que la existencia de esas partículas asociadas a las partículas observables pueda demostrarse con el LHC de Ginebra. La supersimetría se gestó en el seno de las Teorías de Cuerdas, según la cual el espacio-tiempo tiene diez dimensiones, algunas de ellas operativas a una escala que se nos escapa.

"En la teoría de cuerdas las dimensiones adicionales están enrolladas en lo que se llama el espacio interno, en oposición al espacio tridimensional que experimentamos en la vida cotidiana" (116)—pero tendrían importantes consecuencias físicas. "Y luego, en 1994, la gente empezó a descubrir dualidades—que las diferentes teorías de cuerdas, y las diferentes maneras de enrollar las dimensiones adicionales, son sencillamente maneras diferentes de describir los mismos fenómenos en cuatro dimensiones" (116).  Las teorías de cuerdas y la supergravedad se consideran hoy versiones aptas para distintos contextos de lo que sería la Teoría M (teoría maestra, quizá, o misteriosa, o milagrosa).

(Me parece que estas cuestiones que a Hawking le parecen portentosas a nivel matemático y subatómico son simplemente una manera de enfrentarse a las propiedades emergentes de los fenómenos— y que algo parecido sucede con fenómenos a nivel cultural, cuando encontramos que no es posible unificar perfectamente, o "reducir", una teoría del comportamiento humano a cuestiones formuladas en el lenguaje de la sociobiología, pero vemos que es descriptible con el lenguaje de otras disciplinas.  Sobre la cuestión de la reducción unificadora de las ciencias, y el problema de la emergencia, ver "Gell-Mann: Consciencia, reducción y emergencia". Por tanto hay que tomar cum grano salis las afirmaciones con las que Hawking & Mlodinow concluyen este capítulo, y que llevarían a una multiplicidad de universos. Me temo que la manera más sencilla de explicarlo es que son universos teóricos, productos del lenguaje matemático—y que en el "lenguaje" que utilizamos para movernos por nuestro universo cotidiano, seguiremos huérfanos con un único universo donde, eso sí, hay matemáticos generando activamente muchos universos matemáticos distintos para explicar ciertos fenómenos que escapan a la experiencia ordinaria. Hay otros espacios internos... pero estan en éste).

"La Teoría M tiene soluciones que permiten muchos espacios internos, quizá hasta 10⁵⁰⁰, lo cual significa que prevé hasta 10⁵⁰⁰ universos distintos, cada cual con sus propias leyes (...)" La cuestion es, entonces, "cómo acabamos estando precisamente en éste, y con las leyes que en él se manifiestan?" (119) —(Y la respuesta quizá sea que no acabamos, sino que empezamos en éste...).

"¿Y qué sucede con esos otros mundos posibles? (119).

Por resolver la cuestión o mejor dicho por dar una posible respuesta a la pregunta, con una analogía literaria, creo que estos mundos posibles de Hawking son comparables con los mundos virtuales imaginados por Olaf Stapledon en  Star Maker. Allí, el creador de universos, el Hacedor de Estrellas, experimenta con un mundo tras otro, creaciones torpes unas, elegantes otras, simétricas algunas, absurdas otras...  ante la mirada atónita del narrador de la novela, que ha llegado a un nivel de percepción cósmica tal que le ha permitido ver al Hacedor de Estrellas. Es una ficción sugestiva. Pero, descendiendo a la tierra en una perspectiva a la que no podemos renunciar, el Hacedor de Estrellas no es otro que un personaje de una novela de Olaf Stapledon, creado un un universo emergente dentro de nuestra experiencia humana—el universo literario de una novela concreta, que además debe su imaginario creativo particular a relatos míticos y filosóficos preexistentes. De modo similar, una importante característica de los multiversos de Hawking, una que no se formula nunca con claridad, es la medida en que son fenómenos emergentes dentro de una disciplina del conocimiento llamada la física matemática. A fin de cuentas, busquemos como busquemos, vivimos en un mundo humano lleno de rincones creados y diseñados por los humanos, cada cual con sus propias normas y reglas de aplicación local que no valen un poco más allá. No habrá una superteoría, sino una colección de teorías dispersas, parcialmente traducibles, para tratar con fenómenos que sólo en circunstancias muy específica tienen sentido o existencia siquiera. Igual que sólo en un sentido muy general, o en contextos muy concretos, hay una Historia de Todo, por mucho que las cosas sean concebibles en el seno de esa historia. La Historia de Todo no puede prescindir de otras modalidades de historia más locales y específicas, que sólo parcialmente se ubican respecto de ella, o se plantean en los términos de una historia de todo.

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Trilobites enrollados

Visto que el otro día me tocó en un sorteo (primera vez que me toca nada en un sorteo) un trilobites, me he ido auna conferencia sobre trilobites, convenientemente anunciada en este tráiler de la Universidad: 

Jorge Esteve y  Samuel Zamora, científicos del grupo de investigación Murero, liderado por Eladio Liñán, catedrático de la Universidad de Zaragoza y financiado por el MEC, impartirán hoy a las 19.30 horas la conferencia "Tesoros fósiles de Aragón: La vida primitiva del Parque Natural del Moncayo" en el Salón de Actos de Geológicas.

Los investigadores expondrán que los trilobites, un grupo extinto de artrópodos que proliferó en los mares del Paleozoico, ya se enrollaban eficientemente para defenderse ante las amenazas externas hace 500 millones de años,  según han podido hallar en su último estudio sobre los fósiles trilobites del Parque natural del Moncayo. Precisamente este hallazgo acaba de ser publicado por la revista norteamericana Geology, la más prestigiosa de geología y realizado por Jorge Esteve (Universidad Zaragoza), Nigel Hughes (Universidad de California) y Samuel Zamora (Museo Historia Natural, Londres). 

Los fósiles han sido recogidos, preparados y estudiados a lo largo de los últimos cuatro años en la localidad zaragozana de Purujosa incluida en el Parque Natural del Moncayo. Lo singular de este yacimiento es la concentración y conservación, más de 500 ejemplares, de trilobites perfectamente conservados, muchos de los cuales aparecen en una postura defensiva de enrollamiento, similar a la que muestran las cochinillas de la humedad actuales cuando se les molesta.

Los fósiles pertenecen al periodo Cámbrico y tienen más de 500 millones de años lo que ha permitido indagar cómo los primeros trilobites se enrollaban y se defendían ante las amenazas externas. Este yacimiento es el más rico en trilobites del Cámbrico enrollados a nivel mundial y así lo demuestra la comparación con casi 90 localidades con fósiles parecidos de todo el mundo.

La tendencia de los trilobites es hacia un enrollamiento más eficiente a lo largo de su evolución, aunque esta tendencia ya estaba muy definida en el Cámbrico. Esta asociación de trilobites muestra como diferentes grupos podían enrollarse, aun teniendo cuerpos de formas diferentes. A partir de este estudio se concluye que el enrollamiento en los trilobites es clarísimamente una adaptación defensiva que nos proporciona uno de los más claros casos de tendencias desarrolladas independientemente en diferentes linajes hacia una solución común, enrollarse para defenderse.

Todavía se están barajando las causas de tal concentración de fósiles pero todo apunta a que una avalancha de lodo enterró de forma súbita a estos animales. Este yacimiento representa casi intacto los últimos instantes en la vida en una comunidad de animales marinos de más de 500 millones de años. 
 
Yo como siempre tras una conferencia, pregunto y hasta me enrollo si hace falta. Me acuerdo que me llamaba la atención de crío cómo unas especies de cochinillas (crustáceos que parecen insectos) se enrollaban, y otras no. Y también leí en un artículo de Stephen Jay Gould sobre la gradual carcinización del cangrejo, o sea, cómo un tipo de crustáceo con tendencia a enrollarse acaba enrollado permanentemente, y con lo que en un cangrejo de río sería la parte trasera, vuelta permanentemente hacia adelante y adherida al tórax en lo que es un cangrejo de mar. Aún se les distingue lo que fue el abdomen, ahí fosilizado. Bien, pues parece que los trilobites no eran lo suficientemente enrollados y no se ha encontrado el mismo proceso en ellos, no hay carcinización del trilobites en el registro fósil. De todas maneras, siendo unos animales que dieron lugar a tantos géneros y que vivieron tanto tiempo, no me extrañaría que un día apareciese una variante de trilobites con enrollamiento permanente. Yo les animaría a seguir buscando a los trilobitólogos: es una forma que no me sorprendería que apareciese en un futuro, si lo extinguido puede aparecer en un futuro. También he preguntado, aparte del enrollamiento, por la extinción. Se puede tener un éxito notable y extinguirse, aunque en el caso de los trilobites no fue tan súbita la cosa como entre los dinosaurios. Diría extinguirse sin dejar huella, pero lo cierto es que huellas han quedado muchas, hasta yo tengo mi trilobites, muy bien conservado, aunque no para paella.

Huesos de dinosaurio en la Luna
 

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El multiverso según Bolzmann, Feynman, y Carroll

Aquí una versión "expandida" de esta charla, sobre la flecha del tiempo y la entropía, multiverso, especulaciones matemáticas sobre universos bebé, multiversos, eternos retornos, un universo antes del universo.... en la Universidad de Sydney. Parte 1 y Parte 2. Un conferenciante fantástico, aparte de todo.

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Aquí un vídeo interesante relacionado con estas cuestiones, sobre lo que podríamos llamar el paso del paradigma cuántico al paradigma informacional de la estructura del universo. Decoding Reality, entrevista en Redes con Vlatko Vedral.

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Sobre mundos paralelos

NATURE PODCAST: PARALLEL WORLDS

Habla Brian Greene de su libro Hidden Reality, donde expone la tesis del multiverso basada en la teoría de cuerdas. Vuelve entre otras cosas la teoría del Eterno Retorno, cansinamente... pero ello no es prueba suficiente del Eterno Retorno.

La clave del asunto es, dice Greene, si los universos pueden influir de alguna manera unos con otros, de manera experimentalmente comprobable: si no, se trataría de una pura construcción matemática, un problema en la cabeza de alguien, o un pseudo-problema desde el punto de vista científico. La prueba que propone es la existencia de interferencias en la radiación de fondo, y también la investigación de variaciones en la energía procedente de la colisión de partículas—si desaparece energía, sería que ha pasado a esa "otra dimensión" de un universo paralelo. En los últimos diez años, dice, se han hecho no sólo progresos instrumentales haciéndose con aparatos de medición (el Gran Colisionador de Hadrones) sino también grandes avances teóricos en el desarrollo matemático de la teoría de cuerdas. Así que seguiremos escuchando la radiación de fondo...

Pero evidentemente la discusión matemática está aquí a un nivel que no va a producir claridad ni acuerdo ni entre los propios matemáticos, sino más bien una proliferación de teorías y escuelas sobre lo que es aceptable o no aceptable como modelo, cuánto menos a la hora de buscarle un correlato físico. Y las indicaciones experimentables que propone Greene son tan remotas e indirectas que podrían ser prueba de la teoría, o de un deseo desmesurado de que se verifique... o quizá de un enchufe defectuoso en algún sitio.

George Ellis reseña este libro en Nature y concluye que es más teoría y especulación que hechos probados. De momento, seguiremos encerrados en nuestro universo único, que de hecho nos viene grande, y los demás, en la medida en que se nos alcanzan, estarán contenidos en éste—en teorías y en novelas de ciencia-ficción y de ficción-ciencia.

Recuerda esta discusión sobre el multiverso a la que se producía en el siglo XVII, cuando comenzaba a calar en las mentes ilustradas la idea de la enormidad del universo y la existencia de "otros mundos"—pienso en obras como las Conversaciones sobre la Pluralidad de los Mundos (1686) de Fontenelle. Siglos después, hemos aprendido bastante sobre la realidad de esos mundos—pero quizá la realidad más importante nos resistimos a admitirla: que son inhabitables para la humanidad y siempre lo serán, al margen de incursiones simbólicas o imaginarias.

Por cierto que habría que diferenciar la teoría de los mundos paralelos de Greene, o de Hawking, de otras especulaciones parecidas pero no tanto, o diferentes pero no tanto—otras teorías que parecen el alter ego de esta teoría del multiverso, clonadas en otra realidad alternativa. Abundar, abundan, los mundos paralelos y si no paralelos, al menos divergentes. Ahora estamos leyendo con los niños Luces del Norte (Northern Lights, 1995) el primer volumen de la saga de Philip Pullman His Dark Materials—el que se filmó en la película La Brújula Dorada.  El padre de la heroína Lyra, Lord Asriel, explica así su propósito de tender un puente entre las diversas realidades:

Y de ahí pasa Lord Asriel a grandiosos planes de pasar de un mundo a otro y (es más) acabar con la Muerte y la Destrucción del Mundo. Está más claro quizá en este ejemplo que los deseos de materializar otros mundos u otras alternativas realizadas es (antes que una estructura posible de la realidad) ante todo un sueño característicamente humano, de corregir la vida como es— ligado a la frustración por la mortalidad y del paso irremediable del tiempo, y por las elecciones y opciones que quedan atrás, sin realizarse en ningún mundo que no sea un mundo inventado. Mundos alternativos hay muchos en la ficción, no sólo en Ada  de Nabokov—y de hecho es en ese sentido en el que nuestra realidad es inmediatamente un multiverso; hay muchas ficciones, pero están en ésta. Aparte, cada cual vive en su mundo particular, imperfectamente coincidente con el de otras personas. Y los mundos generados por los matemáticos son especialmente inhabitables para los demás.

Etiquetas: Ciencia, Multiverso, Pullman

sábado 15 de enero de 2011

El Gran Diseño y Hacedor de Estrellas (4): Historias alternativas

En el capítulo 4 de The Grand Design, Hawking y Mlodinow equiparan el comportamiento del universo al de un sistema subatómico regido por leyes cuánticas.

La física cuántica nos presenta un panorama extraño sobre el comportamiento de la naturaleza a escala atómica y subatómica. Por ejemplo, el famoso experimento de las dos ranuras lelvado a cabo por Davisson y Germer, del que parece deducirse que cada partícula puede interferir consigo misma, y pasar por las dos ranuras a la vez... O el principio de incertidumbre de Heisenberg, que formula la imposibilidad de medir simultáneamente la posición y la velocidad de una partícula.

"La física cuántica parecería socavar la idea de que la naturaleza está gobernada por leyes, pero no es así. En vez de eso, nos lleva a aceptar un nuevo tipo de determinismo: Dado el estado de un sistema en algún momento dado, las leyes de la naturaleza determinan las probabilidadesw de varios futuros y pasados, en lugar de determinar el futuro y el pasado con certidumbre". (72).

Estas probabilidades cuánticas revelan la estructura aleatoria de la realidad—por mucho que nuestra "realidad aparente" sea menos aleatoria. Lo subyacente pocos lo entendemos—nadie entiende la mecánica cuántica, dijo Feynman, supongo que incluyéndose a sí mismo.  Feynman sin embargo explicó cómo un mundo de apariencia newtoniana (o sea, "de andar por casa") puede surgir a partir de un universo regido por leyes cuánticas.

En el caso de la partícula que pasa por las dos ranuras, decía Feynman, lo que sucede es que las partículas siguen todos los trayectos, y los siguen simultáneamente:

"Suena a ciencia ficción, pero no lo es. Feynman formuló una expresión matemática (la suma de historias de Feynman) que refleja esta idea y que reproduce todas las leyes de la física cuántica. En la teoría de Feynman las matemáticas y la representación física son diferentes de la formulación original de la física cuántica, pero las predicciones son las mismas" (75).

En sustancia, aunque las partículas individuales tienen este comportamiento pongamos impredecible, "para los objetos grandes, las trayectorias muy similares a la trayectoria predicha por Newton tendrán fases similares y se sumarán para dar un resultado cuya contribución a la suma es la mayor con gran diferencia, así el único destino que tiene una probabilidad efectivamente mayor que cero es el destino predicho por la teoría newtoniana, y ese destino tiene una probabilidad que es casi de uno. De ahí que los objetos grandes se muevan igual que predice que lo van a hacer la teoría de Newton." (79).

Esto parece una manera razonable de reducir la mecánica newtoniana a mecánica cuántica. Lo que parece más dudoso (y contradictorio) es la suposición continuada de que cualquier sistema es en principio igualmente azaroso, sea subatómico o no. Por ejemplo cuando se dice que

"Feynman mostró que, para un sistema general, la probabilidad de cualquier observación se construye de todas las historias posibles que podrían haber llevado a esa observación. Por eso su método se llama la formulación de 'suma de historias' o de 'historias alternativas' de la física cuántica" (80).

Insistamos sólo en que la observación de objetos grandes no es lo mismo que la de partículas subatómicas, y que por tanto la relevancia de esas historias alternativas es proporcionalmente menos relevante en un ámbito que en otro. Más confusión puede surgir si la noción de "pasado" definido en términos físicos, de física cuántica, se extiende indebidamente a la construcción del pasado en otros ámbitos o disciplinas—además de otras escalas. Por tanto, cuando Hawking/Mlodinow reescriben el pasado newtoniano, habría que ser muy prudentes y no extenderlo indebidamente del modo que decimos:

"Esta idea [las historias alternativas de Feynman] tiene importantes implicaciones para nuestro concepto del 'pasado' En teoría newtoniana, se presupone que el pasado existe como una serie definida de acontecimientos. (...) La física cuántica nos dice que por muy exhaustiva que sea nuestra observación del presente, el pasado (no observado), como el futuro, es indefinido, y existe sólo como un espectro de posibilidades. El universo, según la física cuántica, no tiene un único pasado, o una única historia" (82)

"En este capítulo hemos ilustrado la física cuántica empleando el experimento de la doble ranura. En lo que sigue aplicaremos la formulación de Feynman de la mecánica cuántica al universo en su conjunto. Veremos que, como una partícula, el universo no tiene una única historia, sino todas las historias posibles, cada una con su propia probabilidad; y nuestras observaciones de su estado actual afectan a su pasado y determinan las diferentes historias del universo, igual que las observaciones de las partículas en el experimento de la doble ranura afectan al pasado de las partículas. Ese análisis mostrará cómo las leyes de la naturaleza surgieron del Big Bang". (83)

Cada una con su propia probabilidad: la desigualdad de probabilidades es aquí crucial, y sus implicaciones podrían pasar desapercibidas en la formulación de Hawking/M, que peca un tanto de matematizar la cuestión en exceso (cosa no sorprendente, claro). El Universo no es un entorno subatómico, y no lo conocemos del mismo modo que a las partículas. Aquí el peligro sería pasar alegremente a presuponer que todos los universos imaginables—como en Star Maker de Stapledon—existen al mismo título, y al mismo tiempo, sólo que estamos en uno de ellos nada más—una biblioteca de Babel de tiempos diferentes e historias entrecruzadas. Mientras que la conclusión más correcta quizá sea la opuesta: que el pasado no existe (en el sentido el que existe el presente). La indeterminabilidad del nivel subatómico no implica, ni mucho menos, la existencia cierta de muchas líneas de pasado y futuro en la evolución del universo macroscópico—más bien muy al contrario. Para más detalles sobre la no existencia del pasado, y del futuro, encuentro conveniente remitir a la Filosofía del Presente de George Herbert Mead.  Puesto que el pasado no existe, habrá que construirlo, constantemente—pero ese pasado construido existe en tanto que operación cognitiva en unos agregados macroscópicos llamados cuerpos, seres vivos, humanos, etc.  Por supuesto reconstrucciones de ésas habrá muchas—incluso hechas por científicos, cuando se topan con la imposibilidad de determinar el nivel subatómico. Como se ve, es compleja la cuestión de a qué nivel y en qué medida existe el pasado, y en qué muchos sentidos puede decirse que es un espectro de posibilidades según a qué nivel de abstracción hagamos el corte. Y en una teoría física, cuántica o no, no cabe una epistemología, ni una hermenéutica. La cuestión del pasado no quedará otra solución que tratarla al nivel macroscópico o microscópico adecuado para cada circunstancia y necesidad.  O, lo que es lo mismo, con los instrumentos cognitivos apropiados para cada uno de los fenómenos emergentes que se dan a los distintos niveles de escala física.

Etiquetas: Física, Hawking, Emergencia, Multiverso, Indeterminación

martes 14 de diciembre de 2010

El Gran Diseño y Hacedor de Estrellas (2): La ley de la ley

Notas y divagaciones sobre el capítulo 2 de Hawking y Mlodinow, The Grand Design. El progreso del conocimiento en la humanidad lo ligan Hawking y Mlodinow al descubrimiento de leyes y regularidades en la naturaleza—haciéndola predecible, y no sometida al capricho de entidades sobrenaturales. Según Aristóteles, fue hacia el siglo VI a.C

Es lo que algunos han llamado el sueño de Tales. Su desarrollo en la ciencia moderna daría lugar a los conceptos de reducción y de consiliencia—la reducción de todos los fenómenos al cálculo físico-matemático, y la consiliencia o convergencia de todas las disciplinas del saber, que habrían de resultar ser congruentes entre sí al predicar verdades compatibles entre sí y con la realidad del mundo.

Por los mismos años, Pitágoras o los pitagóricos formularon al parecer la primera ley física matematizada: la relación entre la armonía de los sonidos y la longitud de las cuerdas de los instrumentos musicales—"si fue así, se podría considerar esa simple fórmula matemática el primer caso de lo que ahora conocemos como la física teórica" (19). Y a Anaximandro, vecino de Tales, se debe la primera noción de la teoría de la evolución:

A Demócrito debemos la primera teoría atómica. Por su parte, Aristarco hizo cálculos matemáticos sobre el tamaño relativo del Sol y la Tierra...  También descentró a la humanidad al aventurar que era la Tierra la que giraba alrededor del sol, y no al revés, y que las estrellas deben ser soles más lejanos. La idea de que el Universo no está centrado en la tierra y en el hombre no germinaría sin embargo hasta ser retomada muchos siglos más tarde, a partir de Galileo, con el desarrollo gradual de la nueva ciencia.

La física se desarrolló al desligarse los movimientos de los cuerpos de la noción de intención—y de las preconcepciones aristotélicas sobre el movimiento de los cuerpos—y cuando pasó a observarse y describirse el comportamiento de la naturaleza, sin más —el cómo, no el por qué. Durante toda la Edad Media, el cristianismo fue hostil a la idea de un universo gobernado por leyes inflexibles. En 1277 el obispo de París publicó una lista de 219 errores o herejías, y una de ellas era la idea de que la Naturaleza sigue leyes, pues eso entraría en conflicto con la omnipotencia de Dios.
La concepción moderna de leyes de la naturaleza la formuló Descartes—para quien las leyes son inalterables porque son un reflejo de la propia naturaleza de Dios.  (A esta concepción parece remontarse Hawking directamente en su libro anterior, Historia del Tiempo, cuando le daba fin diciendo que "conociendo las leyes de la naturaleza, conoceremos la mente de Dios). Sigue una interesante observación de Descartes sobre el concepto central de la nueva teoría de Hawking—descartando, por así decirlo, por anticipado, la teoría del multiverso:

Vemos en Descartes un planteamiento verdaderamente favorable a una conjunción razonable de ciencia y religión—y de hecho, habría que argüir que la autonomía de las leyes del mundo ya estaba muy avanzada en el razonamiento escolástico, en la noción de las causas secundarias. De hecho, cada vez se va dejando menos sitio a Dios, en el sentido de una voluntad que pueda actuar al margen de las leyes naturales. Igual que callaron los oráculos clásicos al llegar el Cristianismo, fueron callando los milagros con el desarrollo del humanismo y de la ciencia—y la acción de Dios vino a identificarse, para Descartes o para Hawking, con las leyes de la Naturaleza, o con el diseño (por usar este término al cual ninguno de los dos le hace ascos) que las ajusta y las hace ser lo que son.

Muy distinto es el Hacedor de Estrellas concebido por Olaf Stapledon—pues éste sí se dedica a hacer un mundo tras otro, unos más perfectos, otros más simples, más complejos.... según diferentes leyes. Volveremos a este Hacedor más adelante. Hay que señalar que en la concepción dominante del mundo a lo largo del pensamiento occidental, tanto mítica como cristiana como científica, el mundo es uno y tiene una sola historia. Es lo que llamábamos la concepción lineal del mundo, que podría contraponerse a las concepciones ergódicas o multilineales que descarta René, y que proponen Stapledon, Feynman y Hawking-Mlodinow.

Dada la idea de un mundo gobernado por leyes, surgen tres preguntas (29): 1) ¿Cuál es el origen de las leyes?  2) ¿Hay excepciones (milagros)?  3) ¿Hay un único conjunto de leyes posibles?

Kepler, Galileo, Descartes y Newton identificaban a Dios como la encarnación de las leyes de la naturaleza, cosa que haría redundante la idea de un Dios reducido a ellas, o nos hace entrar en una regresión infinita (qué Dios detrás de Dios la trama empieza, etc.). Laplace fue el primero en declarar que Dios era una hipótesis inútil—eliminando los milagros y sentando el principio del determinismo absoluto de cuanto ocurre en el Universo. (Un determinismo hipotético o axiomático, claro, no aplicable al cálculo en detalle de fenómenos complejos, y por tanto un tanto metafísico). Hawking también se proclama determinista, pero también le pondré un pero:

Pero un determinismo con múltiples mundos a su disposición deja en cierto sentido de serlo, pues la realidad ya no es inflexible sino que se desparrama en multitud de realidades alternativas.  Y, asimismo, habría que preguntarse cómo podría dejar de ser metafísica, también, la noción propuesta ahora por Hawking y Mlodinow y tantos otros, sobre estos múltiples universos. ¿Podría haber alguna prueba física para avalarla, o se trataría de un mero razonamiento matemático? ¿Son universos incomunicados excepto a través de la razón? Porque la existencia de otros mundos matemáticos vendría a ser una versión magnificada del Flatland de Abbott—una especulación consistente en sí, pero con menos puntos de contacto con nuestro mundo de los que allí tendría una esfera flotante. El "ajuste fino" de las leyes del universo para permitir la existencia de objetos, etc., es un problema intelectual al que es razonable buscar una explicación: pero resolverlo postulando infinitos mundos existentes.... en alguna realidad trascendental, a la que sólo se accede a través de la mente de un matemático, no parece ser la solución que pueda dejar a mucha gente satisfecha. Aparte de que solucionar el problema del ajuste fino de las leyes a base de añadir muchos mundos viene a ser como matar moscas a cañonazos. ¿Será que, al menos en este mundo, no hay otra manera de acabar con según qué moscas?

Etiquetas: Ciencia, Física, Leyes, Universo, Cosmología, Hawking

martes 10 de agosto de 2010

Más sobre retroalimentación cerebral

En mayo nos pasaron por Psyart este post; comentaba Norman Holland que la idea de la retroalimentación cerebral está desarrollada (con vistas a sus consecuencias para la teoría literaria) en su libro Literature and the Brain.

 
Does the Brain Use the Scientific Method?

Our senses—sight, hearing, taste, touch, and smell—are bombarded with input from the ever-changing world around us. For centuries, philosophers and scientists have tried to make sense of just how our brains make sense of our environments. A neuroimaging study in the Feb. 24 issue of the Journal of Neuroscience by researchers at the Max Planck Institute in Germany suggests that our brain does so by a process similar to the scientific method.

The predictive brain

The idea of a 'little scientist' inside in our heads making and testing predictions is not a new one. It is at the crux of the mind/body problem—or the nature of the relationship between our mental and emotional processes and our brains—and has been hotly debated since Plato was on the lecture circuit.

"I've been studying how brains give rise to minds for over 50 years," says Stephen Grossberg, director of Boston University's Center for Adaptive Systems. "And part of examining the mind/body problem is understanding it in terms of the real-time adaptation of an individual's behavior to a changing world filled with unexpected events."

How are human beings able to suss out the environment around them so quickly and efficiently? One idea is that our brains are forming predictions from the top down. That is, we use data from our past experiences to help cull all the extraneous sensory data that is flowing in from the environment. Neuroanatomy seems to support this idea.

"Everywhere you look in the brain, almost every connection you see has one going in the other direction, too," says Moshe Bar, a neuroscientist at Harvard Medical School. "The more we thought about this anatomical set-up, the more it seemed like there must be some kind of feedback happening."

Arjen Alink, a researcher at the Max Planck Institute, thinks this feedback has everything to do with the brain actively making predictions about the environment—and then testing them against sensory input. "We believe that the brain actually constantly has some kind of expectation about what will happen next," says Alink. "Sensory input provides information about whether those predictions are correct."

Less activation for predictable stimuli

Alink and his colleagues decided to test this hypothesis by measuring brain activity in Area V1, the area of the occipital cortex linked to early pattern recognition.

"There was a previous finding that the brain has less activation when perceiving coherent motion, or lots of objects moving in a similar pattern, than when seeing random motion," says Alink. "This and other studies provided a context that if a stimulus is predictable the brain doesn't have to make as much as an effort to process it."

To see if this finding held at V1, the first stage of visual processing in the cortex, the researchers scanned study participants using fMRI while showing them visual images that moved in predictable and unpredictable manners. "If anticipation or prediction is a fundamental principle, then we should see reduced activation in V1 for a more predictable stimulus even at this early stage of processing."

And that is what the group found—suggesting that V1 processing is more efficient when the stimulus is predictable. But going further, the group also found a direct correlation between predictability and brain activation. "

As the stimulus becomes less predictable, we'd expect the signal in the brain to increase. And as it becomes more and more predictable, the activation should systematically reduce," says Alink. "That's what we found. With the least predictable stimuli, we saw the highest response in V1. In the most predictable, the lowest. And in between the two, an intermediate level of activation. It seems that our brain works hard to hypothesize and then test what's going to happen next."

Prediction and mood

Bar says the finding is consistent with other work going on in the field. "More and more, you see the top-down facilitation of perception and action everywhere. Evolution has shaped our brains to be proactive and anticipate what is happening around us and what could happen later."

But he also argues that motivation is required to do this—and the brain's reward for making these continuous hypotheses about the outside world is a better mood. In a review published in the November 2009 issue of Trends in Cognitive Sciences, Bar suggests that the healthy brain is always generating predictions to help us minimize uncertainty, prepare future actions, and make the right decisions. An unhealthy brain, on the other hand, is unable to make these predictions, leading to more uncertainty and, ultimately, depressed mood.

"Imagine a population that can't generate predictions often enough. They live in a constant state of uncertainty and anxiety," says Bar. "Prolonged anxiety leads to mood-related mental disorders and depression."

He argues that depression leads to a chemical imbalance in the brain that prunes synaptic connections in the hippocampus, making it more difficult for the brain to generate predictions. Bar does acknowledge the hypothesis has a bit of a chicken/egg problem—does the brain stop predicting leading to the lack of those connections and then a lack of neurotransmitter release? Or does a lack of neurotransmitter lead to fewer connections and less predictions? But it is an area, he contends, that requires further study.

"The idea is that there are links between serotonin and associations that help the brain make predictions," he says. "And there may be promising treatments for depression that come out of this line of research."

Next steps

Alink cautions that his work is preliminary but promising. In future work, he hopes to look at predictions making use of other senses and investigate the role memory plays. Bar plans to focus his efforts on the relationships between predictions and mood disorders. Both agree there is plenty still to learn. But Grossberg is excited about all the possibilities'and future studies that may offer new insights to the age-old mind/body problem.

"This is where the revolution is. It's not about predicting in a stationary world where things don't change. That's classical, that's known. And it's not just about prediction," says Grossberg. "It's about how our brains can learn to make predictions about a world that's changing in unexpected ways. It's understanding how new fast learning and information processing can occur in response to a non-stationary world without destabilizing our current memories and knowledge."

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Y en septiembre, también via PsyArt:

Speaker-listener neural coupling underlies successful communication.

Stephens GJ, Silbert LJ, Hasson U.
Joseph Henry Laboratories of Physics, Princeton University, Princeton, NJ 08544, USA.

Proc Natl Acad Sci U S A. 2010 Aug 10;107(32):14425-30. Epub 2010 Jul 26.
 
Abstract

Verbal communication is a joint activity; however, speech production and comprehension have primarily been analyzed as independent processes within the boundaries of individual brains. Here, we applied fMRI to record brain activity from both speakers and listeners during natural verbal communication. We used the speaker's spatiotemporal brain activity to model listeners' brain activity and found that the speaker's activity is spatially and temporally coupled with the listener's activity. This coupling vanishes when participants fail to communicate. Moreover, though on average the listener's brain activity mirrors the speaker's activity with a delay, we also find areas that exhibit predictive anticipatory responses. We connected the extent of neural coupling to a quantitative measure of story comprehension and find that the greater the anticipatory speaker-listener coupling, the greater the understanding. We argue that the observed alignment of production- and comprehension-based processes serves as a mechanism by which brains convey information.

PMID: 20660768 [PubMed - indexed for MEDLINE]

La neurolingüística parece así encontrar una manifestación neurológica de fenómenos bien conocidos y estudiados desde el punto de vista de otras disciplinas lingüísticas, como análisis del discurso o la hermenéutica. A este respecto, quizá venga bien recordar que los procesos interactivos de anticipación, retrospección y estructuración del sentido que Teun A. van Dijk y Walter Kintsch llaman top-down y bottom-up processing, en su libro Strategies of Discourse Comprehension, tienen unos análogos o precedentes muy interesantes, y normalmente ignorados por los discursivistas, en la lingüística hermenéutica de Schleiermacher. La teoría del círculo hermenéutico se abre, con estos últimos experimentos, a un desarrollo e interpretación neurolingüísticos.

Más consciencia

Etiquetas: Retroalimentación, Cerebro, Neurología, Consciencia, Realidad

Sincronización neural hablante-oyente

Una replicación de la actividad neuronal entre el hablante y el oyente subyace a la comunicación efectiva, según este abstract que nos pasa Norman Holland. Y se interrumpe cuando no hay comunicación.

Speaker-listener neural coupling underlies successful communication.

Stephens GJ, Silbert LJ, Hasson U.

Joseph Henry Laboratories of Physics, Princeton University, Princeton, NJ 08544.

PMID: 20660768 [PubMed - as supplied by publisher]

Interacción internalizada: El desarrollo especular del lenguaje y del orden simbólico

Etiquetas: Neurología, Interacción, Comunicación, Lenguaje, Sincronización

jueves 27 de mayo de 2010

Biopsicología del amor

O, por ser mas precisos—del enamoramiento, del deseo, del afecto, del emparejamiento y de la sexualidad.

Un texto de la página de Helen Fisher. Nos pasa la referencia Norman Holland.

Helen E. Fisher, PhD biological anthropologist, is a Research Professor in the Department of Anthropology at Rutgers University. She has written five books on the evolution and future of human sexuality, monogamy, adultery and divorce, gender differences in the brain, the chemistry of romantic love, and most recently, human personality types and why we fall in love with one person rather than another.

Fisher maintains that humans have evolved three core brain systems for mating and reproduction:

• Lust: the sex drive or libido
• Romantic attraction: romantic love
• Attachment: deep feelings of union with a long term partner.

"Love can start off with any of these three feelings," Fisher maintains. "Some people have sex first and then fall in love. Some fall head over heels in love, then climb into bed. Some feel deeply attached to someone they have known for months or years; then circumstances change, they fall madly in love and have sex." But the sex drive evolved to encourage you to seek a range of partners; romantic love evolved to enable you to focus your mating energy on just one at a time; and attachment evolved to enable you to feel deep union to this person long enough to rear your infants as a team.

But these brain systems can be tricky. Having sex, Fisher says, can drive up dopamine in the brain and push you over the threshold toward falling in love. And with orgasm, you experience a flood of oxytocin and vasopressin--giving you feelings of attachment. "Casual sex isn't always casual" Fisher reports, "it can trigger a host of powerful feelings." In fact, Fisher believes that men and women often engage in "hooking up" to unconsciously trigger these feelings of romance and attachment.

What happens when you fall in love? Fisher says it begins when someone takes on "special meaning." "The world has a new center," Fisher says, "then you focus on him or her. You beloved's car is different from every other car in the parking lot, for example. People can list what they don't like about their sweetheart, but they sweep these things aside and focus on what they adore. Intense energy, elation, mood swings, emotional dependence, separation anxiety, possessiveness, a pounding heart and craving are all central to this madness. But most important is obsessive thinking." As Fisher says, "Someone is camping in your head."

Fisher and her colleagues have put 49 people into a brain scanner (fMRI) to study the brain circuitry of romantic love: 17 had just fallen madly in love; 15 had just been dumped; 17 reported they were still in love after an average of 21 years of marriage. One of her central ideas is that romantic love is a drive stronger than the sex drive. As she says, "After all, if you causally ask someone to go to bed with you and they refuse, you don't slip into a depression, or commit suicide or homicide; but around the world people suffer terribly from rejection in love."

Fisher also maintains that taking serotonin-enhancing antidepressants (SSRIs) can potentially dampen feelings of romantic love and attachment, as well as the sex drive.

Fisher has looked at marriage and divorce in 58 societies, adultery in 42 cultures, patterns of monogamy and desertion in birds and mammals, and gender differences in the brain and behavior. In her newest work, she reports on four biologically-based personality types, and using data on 28,000 people collected on the dating site Chemistry.com, she explores who you are and why you are chemically drawn to some types more than others.

En este vídeo sobre "The Brain in Love" explica Fisher ese puntito clave en el centro del cerebro—en la parte más central, reptiliana y primitiva del cerebro. Así como otros sistemas cerebrales asociados con el amor:

Merecerían investigarse, por cierto, las conexiones entre esa actividad cerebral y otras asociadas a los sentimientos de suspense y narratividad—que también van ligados, nos dicen, a la segregación de dopamina.

Otro vídeo de Helen Fisher sobre el efecto negativo de los antidepresivos en el deseo, el amor y el apego.

Y aquí, una charla de Fisher sobre "The Science of Love and the Future of Women"

(Amor, enamoramiento)

Etiquetas: Biología, Psicología, Fisher, Amor, Enamoramiento, Dopamina, Deseo, Pareja

viernes 21 de mayo de 2010

Vida artificial

Es la noticia de la semana (o del milenio): Craig Venter y sus colegas secuenciadores de genomas han creado el primer ser vivo diseñado artificialmente. Se abre así la era de la vida artificial. (Noticia del Heraldo).

Naturalmente, es una manera de decirlo. Todos trabajan a hombros de gigantes, o también de enanos, y en el caso de Venter incluyendo sus propios hombros, claro. Por otra parte, hay que aclarar que no ha creado nada de la nada, ni de una colección de frascos con productos químicos, sino que ha partido de un genoma natural para insertarlo en una célula también natural....—pero no le quitaré yo mérito a Venter ni a este primer "ser vivo artificial". Es un paso más en la tecnología de la manipulación genética, podría decirse, y el genoma diseñado es un texto cortito... pero tiene un valor simbólico, digamos que inaugural.

Diría que tiene un valor simbólico por lo mediático, si no fuese porque en este planeta de primates inconscientes esta noticia ocupa mucho menos espacio mediático que un seleccionador de fúbol recitando solemnemente la próxima alineación de su equipo. Aquí insertaría un párrafo diciendo las ganas de vomitar que da todo esto, pero hoy yo también me paso a los textos cortos.

Como con todos los grandes inventos, se abren posibilidades sólo imaginadas o calibradas hasta ahora por los escritores de ciencia ficción—Wells y su Isla del Doctor Moreau, Stapledon con sus Últimos y Primeros Hombres, James Blish con sus historias sobre pantropías y especies humanas artificiales—y otros. Los promotores de este proyecto, cómo no, hablan de aplicaciones médicas, industriales, ecologistas... Pero al conocer y manipular la estructura de la materia se dio lugar a la energía atómica, que también tiene múltiples aplicaciones, entre ellas las bombas que en algún momento de la historia futura exterminarán a miles de millones de personas. Del mismo modo, de este invento saldrán armas bacteriológicas, y también armas de defensa contra ellas. Saldrán bienes, y también seguramente horrores que apenas imaginamos.

Y saldrán en un futuro animales y plantas de diseño, y seres humanos de diseño. Entre ellos, probablemente, la especie (o especies) que sustituirá a la nuestra como depredador-organizador del planeta—el hombre diseñado, que tendrá en común con nosotros lo que nosotros tenemos en común con las otras doce especies de humanos extintos—gran parte del genoma, pero pocos intereses, gustos y prioridades. Todo está por ver y por hacer aún, pero con este paso el mundo es un poquito más posthumano.

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PS: el propio Venter solicita que se hagan reformas legales que regulen la fabricación y uso de seres vivos artificiales, pues hay mucho que prever en este terreno y las reglamentaciones existentes sobre manipulación genética no son suficientes.

No evolucionaremos

Etiquetas: Ciencia, Genética, Venter, Vida, artificial, Manipulación, genética, Evolución

A Google of Years

The end of our universe, but far short of forever.... "When Will Time End?" —An interesting video on temporal cycles, the history of time, and a glimpse through the LHC into the universe beyond the observable universe.




—and a companion piece, "How Large is the Universe?":

Historia del tiempo

Etiquetas: Cosmología, Astronomía, Big, Bang, Universo, Tiempo, Espacio

Redes de mentes conectadas

O, la base neuronal de la intersubjetividad, de la lectura mental, y de la empatía—en las neuronas espejo. Es el programa nº 56 de Redes de Punset. (Aquí se abre en ventana nueva—no consigo insertar el vídeo).

Sobre las neuronas espejo y algunas otras reflexiones mentales ya había escrito yo aquí algunas cosas:

- "Reflejos." http://garciala.blogia.com/2005/062601-reflejos.php
- "Reflections (On a Drop of Dew)." http://garciala.blogia.com/2006/031503-reflections.php
- "Especulaciones neuronales" http://garciala.blogia.com/2006/110201-especulaciones-neuronales.php
- "Más consciencia" http://garciala.blogia.com/2007/010101-mas-consciencia.php
-"Leyéndonos la mente: Dos artículos sobre narratología cognitiva" http://garciala.blogia.com/2007/100301-leyendonos-la-mente-dos-articulos-sobre-narratologia-cognitiva.php
- "Interacción internalizada: El desarrollo especular del lenguaje y del orden simbólico" Versión preliminar - http://garciala.blogia.com/2007/011301-interaccion-internalizada-el-desarrollo-especular-del-lenguaje-y-del-orden-simbo.php
... y versión final, "Internalized Interaction: The Specular Development of Language and the Symbolic Order / Interacción internalizada: el desarrollo especular del lenguaje y el orden simbólico." http://ssrn.com/abstract=1073782
- "Neuronas espejo y visión... de la visión." http://vanityfea.blogspot.com/2010/04/neuronas-espejo-y-vision-de-la-vision.html

Aquí hay otras dos fuentes, la Wikipedia, "Neurona espejo",
http://es.wikipedia.org/wiki/Neurona_espejo

Y una bonita charla de V. S. Ramachandran, "The Neurons that Shaped Civilization" en TED (enero 2010).
http://www.ted.com/talks/vs_ramachandran_the_neurons_that_shaped_civilization.html

Language, Mind-reading, and Cooperation

Etiquetas: Ciencia, Neurología, Semiótica, Neuronas, espejo, Intersubjetividad

Neuronas espejo y visión... de la visión

Interesante noticia sobre las neuronas espejo pasa Norman Holland a Psyart. Cortopego y comento:

UCLA Researchers Make First Direct Recording Of Mirror Neurons In Human Brain

Such cells appear to have wider distribution than previously thought

Mirror neurons, many say, are what make us human.

They are the cells in the brain that fire not only when we perform a particular action but also when we watch someone else perform that same action.

Neuroscientists believe this "mirroring" is the mechanism by which we can "read" the minds of others and empathize with them. It's how we "feel" someone's pain, how we discern a grimace from a grin, a smirk from a smile.

Problem was, there was no proof that mirror neurons existed — only suspicion and indirect evidence. Now, reporting in the April edition of the journal Current Biology, Dr. Itzhak Fried, a UCLA professor of neurosurgery and of psychiatry and biobehavioral sciences, Roy Mukamel, a postdoctoral fellow in Fried's lab, and their colleagues have for the first time made a direct recording of mirror neurons in the human brain.

The researchers recorded both single cells and multiple-cell activity, not only in motor regions of the brain where mirror neurons were thought to exist but also in regions involved in vision and in memory.

Further, they showed that specific subsets of mirror cells increased their activity during the execution of an action but decreased their activity when an action was only being observed.

"We hypothesize that the decreased activity from the cells when observing an action may be to inhibit the observer from automatically performing that same action," said Mukamel, the study's lead author. "Furthermore, this subset of mirror neurons may help us distinguish the actions of other people from our own actions."

The researchers drew their data directly from the brains of 21 patients who were being treated at Ronald Reagan UCLA Medical Center for intractable epilepsy. The patients had been implanted with intracranial depth electrodes to identify seizure foci for potential surgical treatment. Electrode location was based solely on clinical criteria; the researchers, with the patients' consent, used the same electrodes to "piggyback" their research.

The experiment included three parts: facial expressions, grasping and a control experiment. Activity from a total of 1,177 neurons in the 21 patients was recorded as the patients both observed and performed grasping actions and facial gestures. In the observation phase, the patients observed various actions presented on a laptop computer. In the activity phase, the subjects were asked to perform an action based on a visually presented word. In the control task, the same words were presented and the patients were instructed not to execute the action.

The researchers found that the neurons fired or showed their greatest activity both when the individual performed a task and when they observed a task. The mirror neurons making the responses were located in the medial frontal cortex and medial temporal cortex, two neural systems where mirroring responses at the single-cell level had not been previously recorded, not even in monkeys.

This new finding demonstrates that mirror neurons are located in more areas of the human brain than previously thought. Given that different brain areas implement different functions — in this case, the medial frontal cortex for movement selection and the medial temporal cortex for memory — the finding also suggests that mirror neurons provide a complex and rich mirroring of the actions of other people.

Because mirror neurons fire both when an individual performs an action and when one watches another individual perform that same action, it's thought this "mirroring" is the neural mechanism by which the actions, intentions and emotions of other people can be automatically understood.

"The study suggests that the distribution of these unique cells linking the activity of the self with that of others is wider than previously believed," said Fried, the study's senior author and director of the UCLA Epilepsy Surgery Program.

"It's also suspected that dysfunction of these mirror cells might be involved in disorders such as autism, where the clinical signs can include difficulties with verbal and nonverbal communication, imitation and having empathy for others," Mukamel said. "So gaining a better understanding of the mirror neuron system might help devise strategies for treatment of this disorder."

Other authors on the study included Arne D. Ekstrom, Jonas Kaplan and Marco Iacoboni, all of UCLA. The project was supported by the National Center for Research Resources, a component of the National Institutes of Health (NIH). The authors report no conflict of interest.
________________________

El artículo puede leerse aquí:
Roy Mukamel, Arne D. Ekstrom, Jonas Kaplan, Marco Iacoboni, and Itzhak Fried. "Single-Neuron Responses in Humans during Execution and Observation of Actions." Current Biology 8 April 2008.

Me parece especialmente interesante que se hayan encontrado neuronas espejo en más partes del cerebro humano de las que se pensaba antes: en especial las ligadas a la visión y a la memoria. Sin conocer el estudio original, poco se puede decir, pero habría que profundizar en las implicaciones de este hallazgo para entender la percepción mutua, y también la naturaleza de la memoria como experiencia virtual. Teniendo en cuenta, además, el bien conocido hecho de que los recuerdos son parcialmente reconstruidos o "inventados" por el cerebro acudiendo a procesos cognitivos habituales y asociaciones.

En cuanto a la visión, creo que las neuronas espejo no pueden sino tener un papel muy importante en el procesamiento de la mirada ajena.

"El ojo que ves no es
ojo porque tú lo veas,
es ojo porque te ve."

—Machado dixit. En este artículo sobre las neuronas espejo de Babel's Dawn (aunque el autor no estaba muy entusiasmado con la cuestión de las neuronas espejo) observaba yo que la experiencia de la mirada ajena, en especial de la mirada humana, ha llamado con frecuencia la atención de diversos observadores (no sólo la de Sartre, atrapado en la Mirada del Otro). Ver un par de ojos es una experiencia totalmente distinta de mirar cualquier otra figura. En el momento que procesamos una mancha, etc... como dos ojos, se produce un salto perceptual bien perceptible en nuestra experiencia del objeto visto. En mi opinión (pendiente de confirmación experimental) esto se debe a la acción de las neuronas espejo. Me felicito de ver que en efecto se puede medir su actuación en diversas interacciones de gesto y mirada, pero, insisto:

—La experiencia perceptual de la mirada es distinta de cualquier otra experiencia que pueda desencadenarse con las neuronas espejo.

Y lo es, porque además del "espejo" habitual, se crea aquí un circuito reflexivo. La acción de "ver a alguien coger algo" activa determinadas neuronas espejo, OK. Pero la acción de "ver a alguien mirar algo" también lo hace —probablemente, pues esto todavía no está bien fundamentado en la literatura que conozco. "Ver a alguien mirar algo" puede parecer una acción un tanto indirecta, o de baja intensidad, pero no lo es tanto, en especial en una especie hipersocial como los humanos, donde la lectura de intenciones ajenas es tan crucial que hasta nos ha influido en el diseño del blanco de los ojos. Ver a alguien mirar algo es adivinarle las intenciones, o los deseos, o por lo menos tener algo adelantado en esa dirección. Aunque la dirección de la mirada pueda ser imprecisa, y el objeto mirado sea incierto, este objeto inmediatamente atrae nuestra mirada. Especialmente, ¿cuándo?

La respuesta es fácil. Especialmente cuando el objeto mirado somos nosotros mismos. Ahí no hay dudas ya sobre cuál pueda ser el objeto al que miran los ojos ajenos. Nuestros intereses sociales (o quizá nuestra integridad física como posibles presas) depende de la captación inmediata de esa mirada, por lo cual se trata de un mecanismo perceptual de primordial interés para su selección natural.

Y además se da la cuestión del cortocircuito reflexivo a que aludía antes. VER realizar una acción invita a recrearla "virtualmente" en las neuronas espejo de nuestro cerebro. Y a realizarla, por delegación o directamente. Ahora bien, VER realizar la acción de VER, más bien desencadena un feedback repentino entre dos sistemas cerebrales que ven y son vistos y se autoestimulan mutuamente a seguir viendo—de ahí en parte el horror a la mirada, y el reflejo también potente de apartar la mirada de otra mirada directa. Que quema como el sol.

Light seeking light doth light of light beguile:
So, ere you find where light in darkness lies,
Your light grows dark by losing of your eyes.
Study me how to please the eye indeed,
By fixing it upon a fairer eye,
Who dazzling so, that eye shall be his heed,
And give him light that it was blinded by.
Study is like the heaven's glorious sun,
That will not be deep-search'd with saucy looks...

(Love's Labour's Lost).

Especulaciones neuronales

Etiquetas: Neurología, Visión, Percepción, Neuronas, espejo, Reflexividad, Intersubjetividad

Estrenado ya, después de sus averías, el Gran Colisionador de Hadrones, los científicos brindan con champán y se felicitan de que no se creó ningún agujero negro ni ninguna reacción en cadena imparable. Aquí hay más información al respecto, con el comentario de los que se ríen de los agoreros.

Desde luego, es para felicitarse que (al menos en esta ocasión) no hayamos petado todo el planeta para avanzar unos cuantos currícula y proyectos de investigación.

Viene a ser como quienes, con los primeros experimentos con reacciones en cadena, se reían de quienes hablasen de la construcción de bombas atómicas, o de quienes temiesen que iba a volar por los aires la pila atómica. Estos científicos que desarrollaron la bomba atómica tampoco estaban construyendo ningún artefacto letal, eran gente de ecuaciones.

Que le cuenten esos chistes a los de Hiroshima, o a los de Nagasaki.

O a todos los que nos hemos criado en la guerra fría, con el mensaje (inaudito antes para la Humanidad) de que podíamos morir de modo súbito, nosotros y todo lo que conocíamos, en unos pocos segundos, quizá sin aviso previo.

Los arsenales atómicos allí siguen, "reducidos" (en sus cabezas obsoletas) por Obama y otros benefactores de la Humanidad. La espada de Damocles ésta no se irá—más bien se le irán sumando otras. A ver quien cree que el asunto éste de los hadrones no va a tener aplicaciones militares. Que levante la mano.

Así que sigan brindando, que corra el champán. Y enhorabuena por el currículum. Me atrevo a decir, por poco que entienda yo de colisiones de hadrones, que los que están llevando a cabo estos experimentos no conocen ni la milésima parte de lo que deberían conocer para estar manejando la energía que manejan, y jugando con los peligros hipotéticos que (quizá sólo quizá) se corren. Que vuele ya no la civilización, sino todo el planeta, por ejemplo. Eso sí sería un mérito histórico en cualquier currículum.

Así que muy contentos de que no se haya formado un big bang ni un agujero negro, satisfechos de que sus ecuaciones resultaron acertadas.... Canallas.

Prioridades estúpidas y criminales

Etiquetas: Investigación, Armamentismo, Energía, LHC, Inconsciencia, Científicos, Grupos, de, investigación

martes 17 de noviembre de 2009

Interacciones en la interfaz digital/real

Virtualizando el mundo real, y llenándolo de información interactiva. Recomiendo no perderse esta charla de Pranav Mistry demostrando la tecnología SixthSense, que busca una mayor integración de gestos, cuerpo y experiencias reales y digitales. Es un vídeo más de los muchos interesantes que hay en TED (sobre temas muy diversos, todos de actualidad rabiosa, y muchos subtitulados en varios idiomas)—uno de mis sitios favoritos últimamente.

Spook Country

Etiquetas: Tecnología, SixthSense, Realidad, virtual

jueves 12 de noviembre de 2009

Consiliencia y retrospección

Por los cerros de Úbeda se va descaradamente Stephen Jay Gould en uno de sus últimos libros, el póstumo The Hedgehog, the Fox, and the Magister's Pox (2003)... aunque siempre da gusto seguirlo. El título es una de esas huídas por los cerros—el libro da muchas vueltas a las estrategias comparadas del erizo, "que sólo sabe hacer una cosa, pero eficaz" y de la zorra, "que tiene muchos trucos diferentes". Son dos tipos de estrategias y actitudes, que en este caso se usan para comentar las diferencias entre las ciencias y las humanidades. El subtítulo aclara más el tema del libro: "Mending the gap between science and the humanities". En suma, Gould se presenta como el adalid de una reconciliación auténtica entre las ciencias "duras" y las humanidades, y por supuesto con las ciencias más "blandas" como la biología evolucionista que él practica. El obstáculo no son sólo la ignorancia mutua de las disciplinas y la desconfianza, sino las reconciliaciones forzadas o tendenciosas, a cuya crítica dedica los capítulos más interesantes.

En un mundo complejo no hay una única modalidad de conocimiento, dice Gould, y tanto el saber propio de las ciencias como el de las humanidades tienen su esfera legítima, mientras no se salgan de ella ni pretendan usurpar el puesto de otra disciplina. Por otra parte, aparte de invasiones, está el problema contrario de las fronteras mal puestas: también hay que tener en cuenta que la historia misma de las disciplinas lleva a levantar barreras inexistentes o absurdas:

A veces en una disciplina se da vueltas a un problema desde una perspectiva errónea, cuando los instrumentos conceptuales para resolverlo existen en otra disciplina vecina... pero incomunicada. Pone Gould el ejemplo de su propia experiencia, aplicando la teoría narrativa al evolucionismo:

En efecto, la teoría evolucionista trata con acontecimientos complejos, únicos e irrepetibles—es decir, históricos. Es por tanto en algunas de sus dimensiones al menos una ciencia histórica, que estudia algunos de los capítulos de la única gran historia.

La ciencia también es mítica. Su mito central, dice Gould, es la creencia de que la ciencia observa el mundo de modo puro y no distorsionado. Pero la ciencia es, podríamos decir, dialógica: no es un catálogo fotográfico del mundo sino un debate entre humanos y entre teorías diversas:

Otro mito persistente es la idea de una guerra entre "ciencia" y "religión", o la de una oposicion dicotómica entre "ciencia" y "no ciencia". Gould dedica todo un capítulo a establecimiento de dicotomías como una costumbre o vicio mental: es una maniobra cognitiva quizá evolutivamente desarrollada por buenas razones prácticas, pero que tiende a entorpecer la percepción teórica adecuada. Así, es simplista la idea misma de las "dos" culturas enfrentadas, de la ciencia y de las humanidades. Hay modos y prácticas de conocimiento diferente legitimados o posibilitados por cada disciplina, de una manera bastante más compleja y borrosa de lo que sugeriría ese concepto abstracto e idealista de "ciencia". Y releyendo al mismo C. P. Snow, autor original del ensayo sobre el enfrentamiento entre las "dos culturas", Gould recalca que Snow mismo era consciente de la simplificación que suponía ese planteamiento—y también de que estaba generalizando un tanto indebidamente a partir de su experiencia personal de dicotomías humanístico-científicas muy marcadas en su entorno británico concreto. Y que había mucho terreno de continuidad entre esos dos polos de las ciencias duras experimentales por un lado y las letras por otro. Otros episodios recientes, como el artículo paródico que les coló Alan Sokal a Social Text, han servido por desgracia para enfatizar una dicotomía simplista, entre verborrea humanística y precisión científica, que ni es tal ni pretendía Sokal que lo fuese— Y aprovecha Gould para recalcar lo importantes que considera él los estudios de crítica social de la ciencia y de historia de la ciencia, algo que ciertamente se echa de ver en su propia aproximación al desarrollo de la teoría evolucionista.

Gould siempre está atento al carácter y circunstancias de los científicos como individuos, y al sentido de su labor en el contexto de la organización del conocimiento en cada época dada. Así por ejemplo contrasta aquí los gabinetes de curiosidades del Renacimiento con los museos que les sucedieron: dos instituciones con ciertas continuidades pero muy diferentes en sus presupuestos y economía intelectual, pues el museo pretende una organización sistemática del conocimiento, el gabinete no. El mismo contraste se echa de ver entre lo que Foucault llamaría ciencia "clásica" (la de Aldovandri, por ejemplo, que incluye todo tipo de saberes misceláneos sobre los fenómenos, sean factuales o míticos) y la voluntad de sistema y clasificación de los nuevos científicos de la Royal Society.

Los científicos separaron las cuestiones factuales de las morales:

Y esta diversidad de criterios y aproximaciones es un punto central de la argumentación del libro, pero también se encuentra aquí su punto de ambigüedad o contradicción. Porque como se verá aquí reaparece la dicotomía tajante que Gould quiere contener o emborronar por otro lado. ¿No será más bien que la ciencia sí tiene algo que decir sobre las artes, la moralidad, etc.? Por allí van los razonamientos del los críticos evolucionistas y neuropsicólogos actuales, en la estela de la consiliencia de E. O. Wilson—intentando desarrollar esa "tercera cultura"—y allí se encuentra uno de los puntos de conflicto del pensamiento de Gould. Porque se encuentra defendiendo a la vez la ausencia de dicotomías tajantes, por un lado, y los campos y misiones separados de la ciencia y de las humanidades por otro. Quizá haya un terreno de encuentro, o de debate.

Y desde luego Gould es todo lo contrario de torpe a la hora de ver paradojas y dobles lógicas en los planteamientos de estas cuestiones. Por ejemplo, sobre la figura de Bacon, uno de los impulsores del método científico, cuya figura se asoció a la noción simplista de observación sin teoría, y la extracción inductiva de conclusiones—el supuesto "método baconiano".  Resulta que Bacon, lejos de creer en la posibilidad del puro objetivismo llevado casi hasta la caricatura, es precisamente quien nos avisa sobre "los impedimentos mentales y sociales que están demasiado profundamente e inerradicablemente interiorizados como para garantizar ningún ideal de objetivismo puro en la psicología o los estudios humanos" (109-10)—son los famosos "ídolos" baconianos, los prejuicios, tendencias o tradiciones que distorsionan y condicionan nuestro conocimiento. Aparte de los "ídolos de la caverna", propensiones y limitaciones de cada individuo, están los "ídolos de la tribu"—las maneras en que tendemos a distorsionar las cuestiones por la propia naturaleza de la mente humana, algo que Gould identifica con la manera en que ha evolucionado estructuralmente la mente humana:

(—eso por no hablar de los "ídolos del foro", problemas de comunicación, de definiciones y significados, y  de ambigüedades del lenguaje; ni de los "ídolos del teatro", producto de sistemas filosóficos enfrentados, de escuelas y tradiciones de pensamiento diversas, y de modalidades disciplinarias-sectarias, ídolos éstos que aquí vendrían muy al pelo).

Dedica una bonita sección Gould a estudiar las representaciones en forma de diagrama de árbol, observando la tentación que suponen allí las divisiones dicotómicas.  Otros ídolos podrían ser los diversos cognitive biases que se vienen identificando en psicología o filosofía. Me interesa resaltar especialmente el hindsight bias, la distorsión retrospectiva: la manera en que nuestra comprensión de los fenómenos está condicionada por la temporalidad y por nuestras propensiones narrativas a interpretar los fenómenos como una secuencia de causas y efectos. Parece clara la ventaja "evolutiva", la aplicación cognitiva práctica de esta maniobra interpretativa, pues hindsight produce insight: viendo las cosas desde el final se entienden mejor; podríamos decir que el conocimiento retrospectivo, desde el final, proporciona una perspectiva superior, hindsight is topsight. Pero también se aprecia fácilmente cómo puede llevar a simplificar indebidamente la representación de los procesos complejos, identificando una causa donde hay una sobredeterminación o un complejo de causas.

Es muy consciente Gould de la falacia de la retrospección, y nos remite a un clásico historiográfico sobre esta cuestion, The Whig Interpretation of History, de Herbert Butterfield. El partido Whig juzgaba retrospectivamente la historia con sus criterios propios, de modo que toda la historia se movía hacia una culminación que para ellos desconocida, que eran las propias ideas Whig. En este sentido, me temo, todos somos Whiggish. Y hay mucho de whiggismo en la idea que la ciencia tiene de sí misma, según Gould—con frecuencia los científicos ignoran la implicación de la ciencia en las ideas de su tiempo (la teología de Newton, por ejemplo) y seleccionan retroactivamente sólo las partes "aprovechables" para el futuro, creando una imagen falsa de la Ciencia como un espacio de verdad, objetividad, racionalidad y de lucidez comparable a la presente, en medio de la ignorancia y prejuicios sociales de otras disciplinas. Una imagen totalmente falsa, claro, pues la ciencia tiene su historia complicada como todas las disciplinas. (En realidad, y por clarificar más la idea de Darwin sobre la utilidad de las teorías, habría que subrayar que la ciencia no es una descripción objetiva del mundo, sino un diálogo útil sobre el mundo—una aproximación al mismo que permite o su manipulación práctica para fines determinados, o la continuación del propio diálogo sobre bases inteligibles).

Algunas virtudes tienen los científicos frente a los humanistas en esta panorámica comparativa que traza Gould. Una es su tendencia a explicar oralmente sus presentaciones, en lugar de leer textos escritos previamente. Los humanistas, paradójicamente, son poco conscientes del efecto mortífero que sobre la atención y la comprensión del público tiene el lenguaje escrito cuando se verbaliza.

Pero les envidia a los humanistas (y toma de ellos Gould) la explicación narrativa como instrumento conceptual para comprender situaciones complejas. La ciencia "dura" trata con abstracciones y generalidades, no con casos concretos:

Las humanidades, arguye Gould, tienen algo que enseñar a las ciencias sobre todo en tres tipos de cuestiones: 1) en su consciencia de condicionantes sociales y distorsiones cognitivas sobre el las disciplinas de conocimiento, hasta sobre las más empíricas; 2) En la consciencia de la importancia de la organización retórica, estilística y argumentativa a la hora de exponer y sentar el conocimiento; 3) en su uso de estas modalidades de conocimiento y explicación (como la interpretación narrativa) aptas para tratar con fenómenos históricos y complejos.

El plato fuerte del libro de Gould (especialmente para los fines de este artículo) llega en la sección final con sus críticas al programa de E. O. Wilson sobre el tipo de reconciliación, integración o consiliencia que debería darse entre las ciencias y las humanidades. Ambos comparten la convicción de que "la mayor empresa de la mente ha sido siempre y siempre será el intento de conectar las ciencias y las humanidades" (Wilson, Consilience p. 3). Wilson recordaba que este desideratum se remonta al origen mismo de la filosofía, con Tales de Mileto. Gerald Horton llamaba a este sueño de alcanzar la unidad de las ciencias "el encantamiento jónico"—la noción de que el mundo es un cosmos ordenado que por tanto se puede explicar con un pequeño número de leyes naturales.

Un posible planteamiento de la cuestión es concebir los fenómenos del universo como manifestaciones de complejidad que hay que reducir a elementos más simples y comprensibles. El ideal del reduccionismo como programa para una coordinación de las ciencias consistiría en

(Sobre esta empresa reduccionista escribí, con relación a Herbert Spencer, en "Victorian Dark Matter", y con relación a la teoría cuántica en "Gell-Mann: Consciencia, reducción y emergencia"). Un problema se echa de ver en esta manera de plantear la cuestión: ¿sería una reducción concebible en abstracto, o efectivamente calculable? Por decirlo con términos de Gell-Mann, ¿podríamos hacer una descripción del jaguar no como jaguar sino como un montón de quarks? Parece que entre la reducción ideada y la efectivamente realizable hay ciertos problemas insalvables, y no sólo de cantidad y complejidad de cálculos, sino problemas relativos a la propia noción del sentido de las descripciones y explicaciones en el seno de las disciplinas. Un quark es un problema de física fundamental, un jaguar o un Jaguar no lo son, aunque (en cierto sentido al menos) estén hechos de quarks. La complejidad se extiende como un efecto mariposa haciendo inabarcable el cálculo detallado de la realidad.

El término consiliencia lo tomó Wilson de un filósofo de la ciencia del siglo XIX, William Whewell; y lo que Gould critica en esencia es que Wilson cambia su sentido—la consiliencia de Wilson no es lo mismo que la consiliencia de Whewell; y de hecho la noción de consiliencia de Wilson es una mala interpretación o modelo erróneo de lo que deberían ser las relaciones entre las disciplinas del saber (y más en concreto entre las ciencias y las humanidades).

El programa de Wilson está asociado a lo que últimamente se ha llamado tercera cultura, un programa activo y fructífero de investigación en la interfaz de las ciencias y humanidades que incluye como elementos prominentes (puentes tendidos entre ciencias y humanidades) la psicología evolucionista, la sociobiología humana, y la neurociencia cognitiva. Es un programa éste, y el de Wilson en Consilience, un tanto cientifista, y al entender de Gould poco atento a la especificidad de las humanidades. Vamos, una auténtica "reducción" de los objetos de estudio de las mismas a los planteamientos de las ciencias, pero no una auténtica reconciliación o cooperación entre ciencias y humanidades, atenta a las especificidades de cada disciplina del saber.

Al igual que Gell-Mann, Gould señala que el planteamiento clásico del reduccionismo no es realizable, debido a dos razones: la emergencia y la contingencia:

-  La emergencia la teorizó por ejemplo George Herbert Mead en La filosofía del presente, y Gould la define como "la entrada de nuevas reglas explicativas en los sistemas complejos, leyes que surgen de interacciones 'no lineales' o 'no aditivas' entre constituyentes y que en principio no pueden descubrirse a partir de las propiedades de las partes consideradas por separado" (202)

- La contingencia es para Gould "la importancia creciente [en los sistemas complejos] de "accidentes" históricos únicos, que no pueden en principio preverse, pero que siguen siendo plenamente accesibles para la explicación factual una vez han ocurrido" (202).

Una teoría de la retrospección (y del status de las explicaciones) parecería ser por tanto una pieza esencial del instrumental conceptual de la ciencia. Y con ello entramos en cuestiones de metodología y de metametodología y de reflexividad que ya serían muy del desagrado de un reduccionista—cuestiones que son planteables ya sólo en el contexto de un estudio de la historia de la ciencia...  con lo cual ya estamos de lleno en las humanidades.

El origen de nuestra propia especie es, observa Gould, una de estas contingencias históricas únicas, no repetibles, y sometidas a leyes naturales pero no deducibles a partir de ellas.

Esta es una cuestión que no queda bien conceptualizada en la teoría de la consiliencia de E. O. Wilson. De hecho, Gould se dedica a reexaminar la noción original de consiliencia, de William Whewell, en el siglo XIX, para mostrar que Wilson usa el término de otra manera, que contradice palmariamente los presupuestos y conclusiones de su inventor.

Whewell, nos recuerda Gould, fue no sólo un destacado científico a principios del siglo XIX, sino también un filósofo de la ciencia de primer orden, cuyas ideas fueron muy influyentes sobre Darwin. Entre otros pequeños detalles, le debemos a él el nombre de la profesión de científico; fue el primero que se refirió a los hombres de ciencia como científicos. O, para ser exactos, a las mujeres de ciencia, pues este primer uso del término scientist, en 1834, se refería a una mujer, Mary Somerville. También fue un influyente historiador de la ciencia, y un influyente metodólogo–y es aquí donde habla Whewell de consiliencia, aunque este término no cuajó y fue olvidado hasta que lo resucitó E. O. Wilson a finales del siglo XX (con un sentido bastante diferente....).

La definición de consiliencia está en su Filosofía de las Ciencias Inductivas, fundada en su historia (1840). Se refiere no a la manera habitual en que entendemos la inducción—es decir, una repetición del mismo fenómeno dando lugar a la formulación de una ley capaz de predecirlo—sino a indicios provenientes de hechos diferentes, de naturaleza variada, no repetidos. La consiliencia entendida al modo de Whewell sería el hallazgo de una explicación que, de la manera más sencilla, económica y elegante, explica todos esos fenómenos en apariencia tan diferentes. La unidad oculta de todos esos fenómenos no se percibía hasta que la explicación consiliente a la vez los explica y muestra cómo responden a un principio que subyace a todos ellos. El nombre completo que dio Whewell a esta modalidad de conocimiento es consiliencia de inducciones.

Puesto de este modo, podríamos decir que esta consiliencia de Whewell es un poquito el equivalente en ciencias naturales de ese otro fenómeno perspectivístico-temporal comentado por Borges en "Kafka y sus precursores", la influencia retrospectiva. Es una cuestión que tiene un ángulo muy relacionado con mi tema favorito de estudio en teoría narrativa, la retrospección—esta vez en su modalidad de la atalaya retrospectiva más bien que en la cruz de la moneda, la distorsión retrospectiva. Como observó Borges, Kafka ejerce una influencia retrospectiva sobre ciertos escritores, convirtiéndolos, debido a su aparición, en algo que no eran antes: precursores suyos. En este artículo sobre El plagio por anticipación, de Pierre Bayard, trato más estas cuestiones en lo referente a la literatura.  El parecido entre los precursores de Kafka y la consiliencia de inducciones de Whewell es que en ambos casos los fenómenos precedentes son reinterpretados retrospectivamente: ya no son casos aislados, sino que se entienden como parte de una red estructural de relaciones; y en cierto sentido han sufrido una alteración retroactiva, al menos en su relación con nuestros sistemas de explicaciones.

Whewell admite que esta cohorte de hechos coordinados, explicados por una interpretación, no constituye una demostración propiamente dicha de esa teoría—y sin embargo tiene que tratarse como una verdad provisonal, o como algo que mejora la comprensión. Las ideas metodológicas de Darwin fueron muy influidas por Whewell, y Gould observa que "el sentar la teoría de la evolución como el principio unificador que hay tras las relaciones y la historia de los seres vivos proporciona el caso de consiliencia más instructivo de toda la historia de la ciencia" (211)—gracias al evolucionismo, muchos hechos que no tenían causa lógica aparente ni relación entre sí adquieren de repente una coherencia que supone el mayor apoyo concebible para la teoría. En contraste, el creacionismo no produce consiliencia—(Aquí hay una bonita charla de David Deutsch comparando muy gráficamente estos dos tipos de explicaciones: la científica y la mítica.  Frente a la arbitrariedad de las explicaciones míticas, las explicaciones científicas son difíciles de desplazar. Y de entre ellas las consiliencias de inducciones son explicaciones dífíciles de sustituir por otras, precisamente por la cantidad de hechos que contribuyen a explicar).

Las buenas teorías científicas, para Whewell, simplifican nuestro conocimiento, y armonizan fenómenos aparentemente distintos bajo una misma interpretación. En ese sentido son verdaderas. Puede relacionarse esta noción de la "verdad" científica con las formulaciones pragmáticas del concepto de verdad formuladas por William James o G. H. Mead. Podemos definir la verdad como la descripción o interpretación de los hechos más consistente con lo generalmente conocido o compartido—la más comunicable, por así decirlo, la que menos requiera de introducir elementos inexplicables o especiales para la ocasión. En ese sentido la ciencia es una vasta maquinaria cognoscitiva de generación de verdades—quizá no obvias para los no iniciados, pero congruentes con otras formulaciones en el nivel comunicativo adecuado.

Whewell distingue la consiliencia de inducciones antes mencionada de este proceso más general de simplificación, unificación y coordinación de la teoría. Gould señala que los dos procesos no están en realidad muy claramente separados en los escritos de Whewell. Pero que en cualquier caso Whewell  no pretendía que esta unificación de teorías englobase a las humanidades: más bien al contrario cuidó siempre de diferenciar los ámbitos de las humanidades y de las ciencias naturales; y Gould mismo subraya que el planteamiento reduccionista de Wilson le hace ignorar este aspecto de la teoría de Whewell—y los aspectos emergentes de la las humanidades. Es una actitud de supremacismo cientifista que se reconoce también en muchos debates actuales sobre la misión actual de disciplinas como la neurociencia cognitiva, o la psicología evolucionista, que habrían de barrer las humanidades despejándolas de teorías constructivistas, desconstructivistas y hermenéuticas y formalistas, e inaugurar un nuevo paradigma de estudio de las humanidades que supondría la desautorización global de todos los enfoques dominantes en las humanidades en el siglo XX.

Termina Gould su valoración de la relación entre ciencias y humanidades con una crítica al reduccionismo y a la supremacía de las ciencias que, según presupone Wilson, debería regir la supuesta "conciliación" entre ciencias y humanidades:

Las interacciones que no sean previsibles (las no "aditivas" o "lineales") gobiernan de hecho los sistemas complejos, en opinión de Gould y otros, "impidiendo así en principio las explicaciones reduccionistas" (222). Estas propiedades que surgen únicamente en el nivel de interacción superior son las que se han llamado propiedades emergentes, intratables desde el punto de vista reduccionista. La individualidad es una de esas propiedades. Los objetos inanimados también son tan únicos históricamente como los individuos humanos, de hecho, pero no nos interesan a ese nivel, sino a un nivel de sus propiedades generales. Los acontecimientos históricos únicos, contingentes (y, por ejemplo, la aparición de la especie humana es uno), tienen una importancia central en muchas disciplinas, y no se tratan adecuadamente si no se reconoce ese carácter impredecible, contingente, e intratable para el reduccionismo.

El reduccionismo, arguye Gould, vendría a concebir a la inteligencia humana no como un fenómeno contingente, sino como el resultado predecible de una tendencia. (Esta insistencia de Gould en el carácter contingente e impredecible de los fenómenos evolutivos le gana por cierto muchos comentarios escépticos entre los nuevos defensores de la psicología evolucionista en la línea de Wilson, como Brian Boyd, que están interesados en agotar las posibilidades del reduccionismo).

Sobre si somos pura contingencia o el resultado de una tendencia, quizá habría que volver contra Gould su propio argumento, y decir que si no era una tendencia lo que nos hizo humanos, ahora ya lo es, detectable en visión retrospectiva...

Según los defensores del nuevo paradigma evolucionista-cogntivo, si los fenómenos estudiados por las humanidades son en última instancia producto de tendencias naturales generalizables, deberían ser tratables por las ciencias, aunque se den en un solo caso o una sola especie. Aquí volvemos a encontrarnos con el problema de lo específicamente humano, y de hasta qué punto es tan específico. Recomiendo una bonita charla sobre el particular, "The Uniqueness of Humans", de Robert Sapolsky, que equilibra bastante bien una atención a las peculiaridades únicas del comportamiento de los humanos con otra atención correspondiente a sus bases en el comportamiento de otros primates u otros animales. Por tanto, diría yo que necesitamos las dos cosas: tanto el reduccionismo evolucionista, hasta donde pueda llevarse, pero siempre sin perder de vista esta complejidad de lo humano, y por otra parte el estudio de los fenómenos en su propio ámbito de las humanidades—pero siendo conscientes del panorama global de la formación y evolución de la cultura humana, y de sus bases biológicas, para mantener los pies en el suelo.  Para Gould, cuanto más nos adentremos en lo específicamente humano, en lo histórico y contingente, más nos atendremos a explicaciones narrativas y menos relevancia tendrá la explicación reduccionista. Los temas tradicionalmente tratados por las humanidades no son tratables en esta nueva clave, arguye Gould. Y en esto seguramente tiene su parte de razón, por mucho que esté aportando a la comprensión de lo humano el nuevo paradigma evolucionista y neurocognitivo. No se apoderará este paradigma de todo lo humanamente discutible—pero desde luego sí transformará sustancialmente la relación entre ciencias y humanidades. Y hay que decir que en esta reorganización de las disciplinas de estudios humanos y humanísticos, muchas de las cuestiones tradicionales de interés las humanidades quedarán resueltas no tanto la vía de la resolución sino como siempre lo han sido, por la vía del abandono o marginación.

Y de hecho es posible una cierta consiliencia, como no podía ser menos, entre las posturas de Gould y de los cognitivistas-evolucionistas. Así, aclara Gould,

—y que quienes rechacen sin más esta relevancia han de ser pedantes o necios. Ahora bien, no se apea Gould de la batalla contra el reduccionismo simplista en cuanto haga su aparición, intentando nivelar estructuras complejas a componentes simples (o simplistas). Por ejemplo, una tendencia que aparece a menudo en la psicología evolucionista de la línea de El mono desnudo—psicología evolucionista sin evolucionar, por así decirlo, cuando intenta explicar las reacciones de los seres humanos como si fuesen las de primates prehumanos, o australopitecos en la sabana: aquí se reconoce un modo de razonar precisamente ajeno al evolucionismo, pues en teoría evolucionista nunca hay que confundir el origen de un fenómeno con su uso o funcionamiento actual –debido en parte a ese fenómeno tan querido para Gould, la exaptación, o desplazamiento de funciones en los órganos o en los comportamientos y en las instituciones sociales. Vino nuevo en botellas viejas, por así decirlo: y muchas cosas hay de nuevo en los humanos, aunque los materiales básicos, como decía Sapolsky, sean materiales presentes en otros primates.

La teorización de este desplazamiento de tendencias psicológicas y funciones institucionales la atribuye Gould a Nietzsche en La Genealogía de la Moral—a partir de un instinto competitivo de dominación, y de ejercicio de "voluntad de poder", fenómenos como el castigo pasan a tener una diversidad de funciones y utilidades sociales: el control del crimen, de las transacciones económicas, etc. Origen y uso actual no deben identificarse. Del mismo modo, las teorías "paleolíticas" del origen del arte o de la literatura no deberían restringir nuestro análisis de sus usos, formas y funciones actuales, ni subordinarlo a esa explicación paleolítica. Del mismo modo, los dilemas morales quizá se entiendan mejor entendiendo sus orígenes evolutivos, pero no podemos reducirlos a esos orígenes, ni esperar que un estudio científico de la etología de los humanos en tanto que primates nos dé las claves de una moralidad científica—porque el comportamiento propiamente humano incluye toda la complejidad de las instituciones y disciplinas del saber desarrolladas por las culturas humanas. Evolucionismo sí: pero no a medias.

Gould aproxima su postura a la de Whewell, cuando arguye que la consiliencia ha de surgir como una inspiración o iluminación que nos hace ver la coherencia presente en una serie de fenómenos hasta entonces desconectados. No consiste en subordinar unos fenómenos a otros (las humanidades a las ciencias, pongamos) sino en reinterpretar su relación de una manera que no los reduce unos a otros, sino que logra una explicación de nivel superior:

Como conclusión interdisciplinar, y consiliente, permítaseme insistir en la idea central que subyace a esta lectura del argumento y libro de Gould. Hay una estructuración narrativa en el progreso del conocimiento, una estructuración que se aprecia de diversas maneras, o en diversos "géneros narrativos", si se quiere, en el desarrollo de un experimento controlado siguiendo una teoría; en la observación de fenómenos repetidos que lleva a una inducción, o en la sucesión de paradigmas explicativos que nos llevan a apreciar que se ha producido una revolución científica.

Esta estructuración narrativa también aparece con otra forma, en la que tiene un elemento de intriga, de suspense, de detección, de formulación de un argumento o estructuración congruente de acontecimientos (remito aquí al argumento de Ricoeur sobre la congruencia del argumento aristotélico como instrumento cognoscitivo, en Tiempo y relato). Incluso tiene un elemento de epifanía—de esas iluminaciones estéticas que para los personajes de Joyce o Woolf repentinamente parecen hacer el mundo más congruente y desvelan un nuevo rostro de la realidad. Me refiero, claro, al fenómeno o experiencia de la consiliencia, a la unificación de diversos fenómenos anteriormente inconexos bajo la cúpula interpretativa de una teoría que les da un nuevo sentido y los hace comprensibles, convirtiéndolos retroactivamente en lo que siempre habían sido pero no lo sabíamos. Consiliencia y retrospección—he ahí dos fenómenos consilientes entre sí, con un parentesco descuidado pero que su aire de familia nos invita a establecer y a estudiar.

La consiliencia de inducciones es un fenómeno a la vez puramente narrativo—la clase de narración que sólo se puede contar una vez ha tenido lugar el fenómeno contingente que se narra— y a la vez es hermenéutica pura, un ejemplo del círculo hermenéutico de la comprensión tal como se puede aplicar a la lectura de un texto extraño, o a la búsqueda de coherencia entre los escritos de un autor. Es un proceso a la vez cognoscitivo y narrativo; competencia de las ciencias y de las letras. Y la dimensión que juegan en la consiliencia la retrospección y la reorganización narrativa del pasado y de la realidad es un aspecto bastante descuidado de la teoría del conocimiento: un caso ejemplar de esa invisibilidad disciplinaria a que alude Gould. Era él uno de los pocos pensadores que han prestado atención destacada al papel fundamental de las estructuras narrativas en las ciencias; razón de más para echarlo de menos.

Teoría de la contingencia

Etiquetas: Ciencia, Humanidades, Consiliencia, Wilson, Gould, Retrospección, Evolución, Whewell

Formation of lasting memories

Scientists decipher the formation of lasting memories

Researchers at Karolinska Institutet have discovered a mechanism that controls the brain’s ability to create lasting memories.

In experiments on genetically manipulated mice, they were able to switch on and off the animals ability to form lasting memories by adding a substance to their drinking water. The findings, which are published in the scientific journal PNAS, are of potential significance to the future treatment of Alzheimer’s and stroke.

We are constantly being swamped with sensory impression, says Professor Lars Olson, who led the study. After a while, the brain must decide what’s to be stored long term. It’s this mechanism for how the connections between nerve fibers are altered so as to store selected memories that we’ve been able to describe.

The ability to convert new sensory impressions into lasting memories in the brain is the basis for all learning. Much is known about the first steps of this process, those that lead to memories lasting a few hours, whereby altered signalling between neurons causes a series of chemical changes in the connections between nerve fibers, called synapses. However, less is understood about how the chemical changes in the synapses are converted into lasting memories stored in the cerebral cortex.

A research team at Karolinska Institutet has now discovered that signalling via a receptor molecule called nogo receptor 1 (NgR1) in the nerve membrane plays a key part in this process. When nerve cells are activated, the gene for NgR1 is switched off, and the team suspected that this inactivation might be important in the creation of long-term memories. To test this hypothesis they created mice with an extra NgR1 gene that could remain active even when the normal NgR1 was switched off.

Doing this, we found that the ability to retain something in the memory for the first 24 hours was normal in the genetically modified mice, says Professor Olson. However, two different memory tests showed that the mice had serious difficulties converting their normal short-term memories to long-term ones, the kind that last for months.

In order to be able to switch the extra NgR1 gene on and off, the group attached a regulatory mechanism to the gene that reacted to a harmless additive in their drinking water. When the extra gene was then switched off, the mice retained their normal ability to form long-term memories. By subsequently switching it off at different times after a memory-forming event, they were able to pinpoint the effect of the NgR1 gene to the first week after such an event.

We know that concussion can cause someone to forget events that occurred in the week before the injury, what we call retrograde amnesia, even though they can remember events that occurred earlier than about a week before. This we believe tallies with our findings, says Alexandra Karlén, one of the scientists involved in the study.

The scientists hope that their findings will eventually be of use in the development of new treatments for memory impairments, such as those related to Alzheimer’s and stroke. Medicines designed to target the NgR1 receptor system would be able to improve the brain’s ability to form long-term memories. The studies were conducted in collaboration with American researchers at the National Institute on Drug Abuse (NIDA), NIH.
Publication:

A. Karlén, T. E. Karlsson, A. Mattsson, K. Lundströmer, S. Codeluppi, T. M. Pham, C. M. Bäckman, S. O. Ögren, E. Åberg, A. F. Hoffman, M. A. Sherling, C. R. Lupica, B. J. Hoffer, C. Spenger, A. Josephson, S. Brené, & L. Olson
Nogo receptor 1 regulates formation of lasting memories

PNAS, Online Early Edition, 9-13 november 2009

Source: http://info.ki.se/index_se.html

Etiquetas: Recuerdos, Neurología, Memoria

Siente que vive... piensa que siente... y aún más–se dedica a hacer vida artificial.  He ido a una conferencia del ámbito cultural de El Corte Inglés:

Conferencia: Encuentros con la Ciencia
"¡VIVO, ESTÁ VIVO! EN BUSCA DE LA VIDA ARTIFICIAL"
Ricard Solé.
Zaragoza > El Corte Inglés de Pº de la Independencia > Sala de Ámbito Cultural > 2ª Planta
Martes 10 de noviembre a las 19.30 hrs.

¿Podemos crear vida? Esta es la pregunta que desde Mary Shelley y su Frankenstein ha emocionado, repelido o preocupado a muchos seres humanos. Y, en pleno siglo XXI, estamos a las puertas de dar respuesta a esa pregunta. Por supuesto, no será como el famoso monstruo de Shelley, pero... ¿en qué consistirá? ¿Qué están haciendo los científicos para conseguirlo?
De todo ello hablará uno de los más importantes científicos españoles embarcados en el proyecto, Ricard Solé, de la Universidad Pompeu-Fabra.
Coordina: Miguel Ángel Sabadell y organizan el Colegio Oficial de Físicos, Real Sociedad Española de Física, Fundación Zaragoza Ciudad del Conocimiento, Facultad de Ciencias de Zaragoza y Revista Muy Interesante.

Ha explicado Ricard Solé no únicamente su fascinación temprana con el Frankenstein  de Mary Shelley, un bonito caso de realidad imitando a la ficción... y los desarrollos de la robótica y "vida simulada" que se nos vienen encima—sino sobre todo los experimentos de diversos equipos de investigación (el suyo de Santa Fe, el de Craig Venter y otros) en dos direcciones básicas:
-  top-down, intentando modificar formas vivas elementales para "reprogramarlas" y convertirlas en herramientas manipulables—para producir proteínas, modificar las células (con aplicaciones médicas...), crear una computadora orgánica....
- y bottom-up, partiendo de modelos matemáticos de la complejidad y de estructuras combinatorias en ámbitos virtuales,  estudiando cómo se generan los fenómenos complejos que caracterizan a la vida. Darwin sale en términos generales ampliamente validado de estos experimentos de selección natural acelerada.

Una cosa que le hubiera gustado mucho a mi padre: la explicación en términos de física básica de muchas de las cuestiones. La física, como no podía ser menos, proporciona los parámetros básicos en los cuales se mueve la generación de las formas posibles de vida a cada nivel. Lo cual ha llevado a diversas cuestiones sobre la especificidad de la vida en unos estrechos parámetros físicos (nuestro universo con su peculiar equilibrio termodinámico, la química del carbono, etc.) o la posible existencia de otros fenómenos "vivos" divergentes que son difíciles de concebir con nuestros modelos actuales. (Me acuerdo yo aquí de las vidas de las estrellas y de las llamas solares en Stapledon...)

Yo le hago dos preguntas al respecto. Primero, si seguía siendo el paradigma aceptado la idea de Darwin según la cual la vida surgió una sola vez, y que su misma expansión ha hecho que el fenómeno sea irrepetible al transformar radicalmente las condiciones iniciales (otro bonito ejemplo de retroalimentación...–no de retrotracción, que en este caso sí es imposible). Y en efecto, es en lo que estamos: la aparición de vida no es planteable científicamente como algo que se esté dando "constantemente" a un nivel mínimo. La vida basada en el carbono es como un potente virus que se ha adueñado del ecosistema y no deja meter baza a nadie más. Pero en fin, es un paradigma, y el conferenciante tampoco quería ser muy maximalista al respecto, pues hay rincones mal explorados de la realidad.

También le he preguntado, ahora que la ciencia ya se preocupa por fenómenos complejos a diversos niveles, y por integrar la escala completa que va desde la física hasta la psicología social...

(... que por cierto, allí estaba la cosa un poco pez; ha mencionado el conferenciante los fenómenos emergentes, pero no hacía llegar la explicación de propiedades emergentes hasta el nivel estético, por ejemplo, o el afectivo, u otros niveles que son digamos prerrogativa de las humanidades. Una intervención magistral reciente que orienta estos temas de forma más adecuada es la de Brian Boyd en The Origin of Stories. Más sobre estas cuestiones emergentes, o de emergencia, en un próximo artículo, "Consiliencia y retrospección").

... pues eso, le he preguntado si no habría experimentado una cierta revalorización la figura de Herbert Spencer. Que a mi entender no sólo traza un gigantesco panorama global de la evolución global del universo y la vida—una teoría mucho más ambiciosa que la de Darwin— sino que tiende puentes muy interesantes entre ciencias y humanidades, y hasta tiene una teoría sobre el origen de la vida como fenómeno puramente físico, sin descender claro está hasta las matemáticas ni los RNAs, que estamos hablando de tiempos de la Reina Victoria.

Pues no; Darwin es reivindicado en su 200 aniversario (y Poe en el suyo—hablando de simulaciones de la inteligencia, le gusta al conferenciante el razonamiento de Poe para demostrar la falsedad de aquel famoso autómata, el Turco jugador de ajedrez).

Pero a Spencer en cambio no le ha llegado el turno; no proporciona ideas científicamente sometibles a prueba. Yo sin embargo lo veo muy sugerente, y muy consiliente... y muy relevante para las teorías de la complejidad y auto-organización. Aún lo veremos de vuelta.

Etiquetas: Vida, Evolución, artificial, Solé, Complejidad, Spencer, Darwin

miércoles 28 de octubre de 2009

Neurología glial

Una noticia que nos pasa Norman Holland: Andrew Koob propone (o resucita y desarrolla) una teoría neurológica contra la preponderancia de la neurona. Las células gliales, que constituyen la gran mayoría de las células del cerebro, serían mucho más importantes de lo que hasta ahora se suponía—y que tendrían un papel especialmente destacado en la creatividad. Ver este artículo en Scientific American. La teoría de que las células gliales eran una especie de "argamasa aislante" para las neuronas, sin funciones neurológicas avanzadas, fue desarrollada por Pedro Ramón y Cajal (en cuya casa vivo yo, por cierto) y fue adoptada por su hermano Santiago "Nobel" Ramón y Cajal como uno de los elementos centrales de su teoría neurológica. El propio nombre de las gliales las caracteriza como un simple "pegamento". Supongo que fue la conjunción del desarrollo de la tecnología eléctrica y la conductividad de las neuronas la que atrajo la atención sobre ellas de modo espectacular y ha llevado al descuido no menos espectacular de las gliales. Seguiremos el tema.

Especulaciones neuronales

Etiquetas: Ciencia, Neurología, Células, gliales, Cerebro, Imaginación

Cursillo en el ICE de Zaragoza sobre sistemas de mandos para uso educativo. Un sistema tecnológico para interacción computerizada en el aula, con mandos a distancia parecidos al de zapear en la tele. Este sistema se ha probado para introducirlo en encuestas de evaluación para las nuevas titulaciones en la Universidad de Zaragoza, y se han adquirido equipos para quien lo quiera introducir en la docencia. Un kit completo para un aula viene a salir por unos 50 euros por mando (la versión más sencilla) incluyendo el receptor. Mandos con pantalla, teclado, etc. son más caros.

Hay un manual de uso en en http://www.unizar.es/3w/mandos/manual.pdf

Puede verse la página del sistema utilizado, de H-ITT, en http://www.h-itt.com/index.html

El sistema consta de un receptor de señales (infrarrojas o de radiofrecuencia), que se conecta al ordenador del profesor, una serie de mandos de respuesta repartidos para los estudiantes del aula, y (opcionalmente) un proyector para que toda la clase vea las respuestas (si no, se ven en el ordenador del profesor). El sistema se instala con un disco en el ordenador del profesor, o bien se baja de la red: de todo esto se encuentran las últimas versiones siempre en la página de H-ITT.

Cada mando va individualizado, y su respuesta queda registrada por el sistema.

En el ordenador del profesor hay que configurar una clase, y luego se eligen tipos de preguntas. El mando del profesor se preconfigura para que la respuesta que da ése sea considerada la correcta. Hay opciones para mostrar u ocultar a la clase la respuesta correcta (ocultándola al primer intento, por ejemplo).

Aparece una modalidad preconfigurada para respuestas de elección múltiple con cinco opciones: al pulsar aparecen en la pantalla del proyector (o del ordenador del profesor) las respuestas identificadas con el últímo dígito del mando. Se pueden reconfigurar con más respuestas. O bien se eligen respuestas de sí/no, verdadero/falso... Con otro tipo de mandos hay teclado para introducir palabras, textos breves como respuesta, etc. Entre las modalidades de configuración está el asignar los nombres de los estudiantes, o su NIP, etc. a cada uno de los mandos.

El profesor determina cuándo se puede empezar a contestar y cuándo se termina. El sistema elabora inmediatamente gráficos de barras con la frecuencia de cada respuesta. Se puede configurar también el número de correcciones posibles a las respuestas (ninguna, dos, varias, ilimitadas...).

Otras opciones son para habilitar otros tipos de examen: que el estudiante sea quien pueda pasar a la siguiente pregunta, por ejemplo (útil si se les da un examen en papel para que contesten con el mando, cada cual a su marcha).

O bien para añadir etiquetas (se pueden añadir a cada pregunta, o al conjunto de la clase....). Otra opción activable sirve para que el estudiante pueda determinar el "nivel de confianza" con el que selecciona cada respuesta. Se pueden también determinar grupos de alumnos bloqueando la respuesta de los mandos para cada grupo, estableciendo listas. Así se pueden adaptar los mandos a diversos tipos de examen.

Con el programa Analyzer se pueden analizar los datos obtenidos. Queda registro informático de toda la información intercambiada por los aparatos (en archivos CSV). Luego se pueden exportar los datos, para hacerlos disponibles a otros programas de bases de datos como File, Excel, etc., o como archivos de texto. También se puede guardar simultáneamente una copia en otro formato de datos. O activar una opción para enviar los datos por correo electrónico de modo automático.

Se va a ir implementando la comunicación entre plataformas: con Blackboard/WebCT, con Moodle, y también para el OpenCourseWare, para poder integrar este sistema a los sistemas utilizados por la Universidad de Zaragoza. El sistema en sí tiene opción de utilizar una variedad de formatos para diseñar las preguntas: archivos html, texto, powerpoint, etc... (en la opción "slides" del menú "Options"). Podemos llevar un Powerpoint preparado e interconectarlo a los mandos. El sistema H-ITT también se integra fácilmente con la red: se puede partir la pantalla en dos, mostrando una página web en la mitad de arriba de la pantalla (donde tengamos materiales: ejercicios en red, encuestas, etc) y se responden en la parte inferior de la pantalla con el sistema de mandos. Así se pueden contestar materiales en red cuando no hay ordenadores disponibles para todos los alumnos, si hay mandos.

Esencial: comprobar que todo funciona al principio de cada sesión. Y llevar pilas de repuesto.

Powernet-Ethernet Adapter with Filter

Etiquetas: Tecnología, ICT, Cibernética, Educación, Tests, Encuestas

He estado esta tarde en una conferencia de Mario Bunge en la Facultad de Filosofía y Letras; venía a hablarnos sobre el estudio de la mente. Oponiendo la tradición médica y materialista (hipocrática - epicúrea) y la idealista - inmaterialista, de Platón al menos en adelante. Bien: una es monista; monista-materialista, dice que la mente es una función del cerebro y llega hasta la neurociencia de hoy. La otra, la inmaterialista, es dualista, separa fenómenos mentales por un lado y físicos-fisiológicos por otro, hasta en su lenguaje lo hace, aunque luego tenga que reconciliarlos o sincronizarlos (me ha hecho pensar en este punto en los ocasionalistas y en Malebranche— tal como lo ve Bunge hay mucho dualista irredento que aún emplea conceptos de mente y materia precientíficos, incluso prearistotélicos.... pero en filosofía hoy, recuerda, anything goes aunque él no esté de acuerdo con eso).

Nos habla de los primeros neurocientíficos ya en siglo XIX, de Broca, de Wernicke— y del gran Ramón y Cajal, que fue quien describió en detalle las redes neuronales. Otro aragonés, por cierto, un discípulo suyo, fue el que probó que algunos de esos circuitos eran realmente circuitos de feedback, es decir, que no llevan del cerebro afuera, sino del cerebro al cerebro. La inmensa mayoría de la energía cerebral se dedica a procesos internos—y sólo un pequeñísimo porcentaje a dirigir un respuesta exterior al cerebro. Defiende Bunge la teoría de Cajal ahora probada de que el uso de las neuronas con el hábito y la costumbre, modifica el cerebro, y crea nuevas redes neuronales. Esto sucede por un principio peculiar del desarrollo de las neuronas: las neuronas que se activan simultáneamente acaban por desarrollar conexiones directas entre sí. Y así la mente nace, pero también se hace: hay edades críticas por ejemplo para el desarrollo de ciertos sistemas cerebrales y si no se crean las conexiones necesarias para la visión, o para la interiorización de la fonética de un idioma... pues ya es tarde. Y de ahí hemos pasado a las capacidades de lectura mental de los perros, a los diversos grados y tipos de consciencia que tienen los seres vivos, y sus estudiosos, a la mala traducción del término freudiano "Seele" por "mind"....

No puedo ni siquiera resumir el amplio abanico de temas que ha tratado Bunge, desde experimentos de transplante de cerebros (animales), hasta la visión ciega estudiada por Weiskrantz, y pasando por la exposición de diversas teorías desfasadas sobre la localización puntual de áreas cerebrales modulares (ya desde la frenología de Gall). Hay ciertas áreas (la de Broca, la de Wernicke, etc.) asociadas a funciones cerebrales, claro— pero cada función mental implica circuitos muy complejos y distribuidos; lo que parece un proceso unificado es resultado de la interacción de muchos sistemas—como prueban los experimentos de alteración de funciones cerebrales específicas como ciertos tipos de memoria o de percepción visual, en pacientes con lesiones. En fin, numerosísimos y bien traídos son los ejemplos que aduce para mostrar las contribuciones de la neurociencia al conocimiento de la mente—la mente, función cerebral, y no el alma.

Bunge cree sin embargo en el libre albedrío, cuestión que justifica por varias vías. Podría haberla llevado a su razonamiento emergentista, al que alude en repetidas ocasiones: un fenómeno puede estar determinado a nivel molecular, pero contemplado a un nivel mayor de emergencia no tiene sentido esa reducción (no tiene sentido estudiar a los jaguares como un montón de quarks, como diría Gell-Mann—poca zoología haríamos). Bien, los fenómenos mentales como la consciencia son fenómenos que se han de estudiar a nivel más "macro", que es el que les corresponde—neuronas, conexiones neuronales, representaciones.... Bunge desecha como un sinsentido las propuestas de Penrose y otros sobre la búsqueda de la consciencia en fenómenos de nivel cuántico dentro de las neuronas. El principal argumento que aduce Bunge para permitirse el lujo de ser un materialista determinista, y a la vez un defensor del libre albedrío, es precisamente ese enorme gasto de energía en los procesos internos del cerebro que hemos mencionado: lejos de responder de modo determinista a los estímulos externos, el cerebro elabora respuestas complejas que no pueden reducirse de modo simplista a un modelo de estímulo-respuesta que nos permitiese percibir un determinismo en la acción humana. Aparte está la sensación interna de cada cual de decidir libremente—aunque también tiene mucho sitio Bunge en su teoría para los aspectos inconscientes del pensamiento.

Pero no tiene sitio para el psicoanálisis—al que califica sin ambages de pseudociencia; ni tampoco para la filosofía heideggeriana, "palabrería sin sentido" (me ha recordado en lo radical de su rechazo a la crítica de Adorno a Heidegger). Bunge propone que si queremos entender qué son cosas como el conocimiento, el ser, la consciencia, "el alma" etc.— es a la ciencia a donde tenemos que acudir. A la neurociencia que poco a poco va desvelando los fenómenos mentales como funciones cerebrales. Un poco en la línea de este post ("Consiliencia y nichos ecológicos") donde hablaba yo de la consiliencia en el estudio de la mente—aunque Bunge también (aun defendiendo naturalmente el evolucionismo) desconfía de las explicaciones reduccionistas de la sociobiología darwiniana aplicada a los fenómenos humanos. Simplista le parece—como también la moda actual de desarrollar "neuro-"todo— neuroestética, neuroastronomía, hala.... Para Bunge, cada cosa a su nivel. La ciencia básica se ocupa de su objeto de estudio, y es pura ignorancia, dice, el hacer extrapolaciones precipitadas como las que hace cierta crítica postmoderna (hablando de la física como un fenómeno de dominación o patriarcal, etc.)— Mezclar niveles precipitadamente de esa manera es cosa de ignorantes, dice Bunge. La ciencia no es neutra con respecto a los valores propiamente científicos (pues en todo lo humano hay valoración) pero no es científico el extrapolar de esa manera. La ciencia no tiene una política incorporada—habla de células, o de electrones, o de lo que sea. Es la técnica, insiste Bunge, la que tiene una política asociada. La ciencia conoce el mundo: la técnica lo transforma, o lo amplía, y eso siempre es en beneficio o perjuicio de ciertos humanos, grupos humanos, intereses o actividades humanas. Pero aquí tenemos a un gran defensor de la racionalidad y de la ciencia que no quiere mezclar churras con merinas.

Me ha recordado mucho en sus planteamientos (el emergentismo, el interés por la experiencia y la consciencia como problemas científicos, etc.) a la filosofía de G. H. Mead (en La Filosofía del Presente). A Mead no lo ha nombrado, aunque sí con simpatía a William James (más que a Rorty que simplifica las cosas diciendo que la mente es un pseudoproblema, y más que a Searle y otros "dualistas"). Aunque sí le he visto una tendencia a Bunge a ser demasiado maximalista y all-or-nothingist en su rechazo de lo que considera verborrea o pseudociencia—como si no hubiese muchos contextos diversos y acercamientos provechosos para el tratamiento de ciertas cuestiones.

Yo le he hecho una pregunta de entre otras, un poquito buscando bronca hablando del psicoanálisis y otras pseudociencias como algo que sí puede tener valor para la facultad de Humanidades, pues al fin y al cabo muchas humanidades son pseudociencias.... y le he preguntado si, partiendo de que en efecto hay gran desconocimiento de la ciencia "dura" entre los humanistas y en las ciencias sociales, si veía él también el fenómeno inverso—si consideraba que las humanidades podían aportar cuestiones, reflexiones o problemas a las ciencias, cosas que los científicos suelan pasar por alto o ignorar.... (un poco en la línea de Freud diciendo que los poetas eran quienes habían descubierto el inconsciente....). Bien, pues Bunge acepta la mayor, pero se ve que de mala gana—toda persona inteligente, dice, puede recibir ideas de todas partes, y es bueno el conocimiento mutuo, etc. En fin, se le ve que no es eso lo que nos ha venido a decir, sino lo contrario: a insistir las aportaciones que ha hecho la ciencia al conocimiento de fenómenos que antes se consideraban intratables o puramente especulativos desde un punto de vista filosófico. Cómo la mente puede estudiarse desde la ciencia, despejando telarañas y tradiciones intelectuales desfasadas, es decir, bastante en la línea "Tercera Cultura".

A mí, claro, por debatir, me interesa insistir también en lo contrario—cómo hay fenómenos cognoscitivos, problemas humanos, morales, culturales, que pueden ser un acicate para la investigación científica. Pongamos, sin ir más lejos, el estudio del lenguaje, o el de la comunicación narrativa.

Y un chiste—hablando con Bunge, de su contencioso con el psicoanálisis (razón suficiente para irse de Argentina, le comento) contaba él cómo consiguió una vez, con un artículo suyo, publicado en una revista psicoanalítica, convencer al director de la revista de que abandonase su interés en el psicoanálisis. Un caso raro éste, le he dicho—y ocasión única, desde luego, para experimentar un sentimiento de SchadenFreud. Aunque se ha reído y ha asegurado que no, que le había hecho un gran bien al ex-freudiano...

Etiquetas: Ciencia, Neurología, Mente, Cerebro, Mario, Bunge, Materialismo, Emergencia

"Consiliencia" es un término que introdujo William Whewell en The Philosophy of the Inductive Sciences (1840) y que volvió a poner de actualidad Edward O. Wilson en los noventa. Se refiere a la congruencia entre diversas disciplinas, de modo que sus objetos de estudio formen un todo coherente, un continuo a lo largo de las diversas escalas y ámbitos del universo estudiado. Las ciencias "duras" (matemáticas, física, química, astronomía, geología, biología) se presentan como consilientes—mientras que las ciencias sociales y las humanidades parecen existir aún en otro ámbito, y el proyecto actual de la consiliencia sería tender esos puentes, desarrollando lo que a veces se llama "tercera cultura" que ligue las ciencias humanas y las inhumanas.

Para E. O. Wilson, "los genes y la cultura han coevolucionado, están ligados. ¿Cuál es, pues la naturaleza de la coevolución genes-cultura, y cómo ha afectado a la actual condición humana? Esa es, en mi opinión, la cuestión intelectual central de las ciencias sociales y de las humanidades. También es uno de los problemas más importantes que quedan por resolver en las ciencias naturales" ("Resuming the Enlightenment Quest", 1998).

La hipótesis de la consiliencia universal requeriría mostrar que la actividad mental tiene una naturaleza material, y que su funcionamiento es congruente con las leyes físicas del universo y con las explicaciones causales de las ciencias naturales. Y señala Wilson cuatro disciplinas especialemente relevantes a la hora de investigar esa hipótesis:

- La neurociencia cognitivista, que estudia la ubicación cerebral de los procesos mentales.
- La genética del comportamiento humano.
- La biología evolucionista (incluyendo a la sociobiología humana), que intenta reconstruir la evolución del cerebro y la mente. (Y que tendrá que incluir, claro, una lingüistica evolutiva, o vérselas con ella).
- La ecología o ciencia del entorno — el estudio de la interacción entre especies, y entre éstas y su medio ambiente.

La contribución de ésta última puede ser especialmente fructífera si se la extiende hasta entenderla como la construcción activa de nichos ecológicos por parte de muchas especies, que modifican su entorno. El caso humano de modificación radical del entorno, o de su creación a partir de la nada (en especial mediante el lenguaje y los marcos de interacción) sería un fenómeno único en su especie pero no, por así decirlo, en su género.

Una cuestión reflexiva se plantea cuando consideramos que estas disciplinas del estudio de la mente y de la sociedad son a su vez fenómenos mentales y sociales. Para Wilson, el cerebro no evolucionó como un órgano destinado a entenderse a sí mismo, sino más bien como un órgano que maximizase la supervivencia. Aunque no está descartado que si ha de seguir cumpliendo su función de hacernos sobrevivir, deba mejorar en su capacidad de entenderse a sí mismo, y a nosotros— y al nicho ecológico que hemos creado y seguimos creando, y también a su ubicación en un entorno ecológico más amplio.

Un ejemplo de actualidad: Por qué la gente cree que hay agentes invisibles que controlan el mundo. Michael Shermer explica cómo la creencia en agentes invisibles (dioses, espíritus, demonios, fantasmas, etc.) es resultado colateral de dos tendencias cognitivas que presentaban ventajas a la hora de detectar presas o depredadores. La primera es la detección de patrones y regularidades en medio del ruido informativo; la segunda es la atribución de intencionalidad o agentividadcomo explicación de esos patrones. Somos lectores de mentes, a veces hiperlectores, y por eso proyectamos mentalidad e intención donde no la hay, por ejemplo a la evolución del Universo. Según Shermer, somos supernaturalistas de nacimiento, o por tendencia arraigada.

Bien, la teoría de los nichos ecológicos, que promete ser muy útil para los fines de la consiliencia, la desarrollaron Marcus Feldman, John Odling-Smee y Kevin Laland, en Niche Construction: The Neglected Process in Evolution (2003). Enfatizan estos autores cómo las especies no sólo se adaptan al medio ambiente, sino que transforman el medio ambiente mediante su comportamiento, abriendo así nichos ecológicos que a su vez favorecen ciertos tipos de direccionalidad evolutiva, en un proceso de retroalimentación—el relojero de la evolución no es completamente ciego, como quería Dawkins, sino que los seres vivos se diseñan a sí mismos con sus acciones, su comportamiento, sus elecciones... algo que viene a resucitar, debidamente transformada, la teoría lamarckiana de la direccionalidad intencional de la evolución: las aves vuelan porque querían volar, y nosotros también. O al menos algunos de nosotros.

Esta teoría la ha adaptado de manera muy interesante al origen del lenguaje Derek Bickerton, en su libro Adam's Tongue: How Humans Made Language, How Language Made Humans (2009)— título que es todo un programa de nichificación ecológica, y que no pide sino completarse con las frases how Language made Language, how Humans made Humans. El Homo sapiens, un self-made man—Todos lo somos, y seguimos construyendo activamente nuestros nichos ecológicos en el mundo humano, millares de ellos, en un segundo nivel de emergencia, hecho posible por el lenguaje.

El lenguaje, que es por tanto un problema científico de primer orden, y un problema evolutivo también de primer orden. Pocos teorizadores sobre el origen del lenguaje presentan una tesis evolucionista tan consistente y sugerente (Chomsky y sus partidarios de una máquina lingüística en el cerebro no lo hacen, desde luego). El libro de Bickerton es fascinante, y si abre aún más interrogantes de los que cierra, eso es un mérito.

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Me suscribo hoy al canal de YouTube de esta iniciativa llevada por el director de Muy Interesante, por Arcadi Espada, por Eduardo Robredo et al.  También tienen este sitio web. Deriva su título de las famosas Two Cultures de C. P. Snow—las culturas enfrentadas de las ciencias y de las letras. Los desarrollos en cibernética, en neurociencias, y en teoría evolucionista se presentan aquí como las grandes esperanzas de síntesis o apertura de una "tercera vía". Hay un toquecillo antioscurantista militante en la iniciativa—con el peligro concomitante de reducir el conocimiento a la racionalidad, y la racionalidad al método científico... con propuestas como la "filosofía experimental", a la que no sabemos si habría que reducir la filosofía, según lo entienden aquí. O la lingüística reducirla a la biolingüística. En mala hora sería, si esto se entendiese como cerrar vías en lugar de abrirlas. También hay un proselitismo escéptico que a veces es ve las cosas demasiado en blanco y negro. Y yo participo de él, cómo no reconocerlo, hasta cierto punto. Pero de ahí a considerar a Derrida un farsante, como lo llama Arcadi Espada... hombre, aprenda a leerlo, primero. Si no, mal podremos abrir una tercera episteme, o multiplicaremos las culturas en lugar de tender puentes entre ellas.

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Amenazan las absconditas autoridades de las comisiones europeas con reducirnos a método, por fin, a las humanidades, y construir un "European Reference Index for the Humanities" (ERIH), que establezca listados de calidad de las publicaciones, más en concreto de qué revistas están "in" y cuáles están "out". Como referencia para los sistemas de evaluación de la investigación a nivel nacional. Aunque ya avisan en contra de usar sus listas como índice único...

... y más vale, porque aparte de quién ha entrado y quién no, miren en la lista que sacaron en 2007 de revistas de calidad en Lingüística: cómo la misma revista con el mismo ISSN, "Le Français moderne", figura dos veces, una con subtítulo y otra sin (de ahí el error). Pero la que no tiene subtítulo es superguay, Categoría A, mientras que la que tiene subtítulo, ay, baja a categoría B.

Resultado o bien del trabajo a la mecagüen diez del comité, o bien de dos evaluaciones rigurosas mecánicamente procesadas por vía diferente, o de las dos cosas. Pero erratas semejantes son nimiedades, comparado con la presuposición básica del asunto: que un artículo debe valorarse más por haberse publicado en una revista de calidad teóricamente superior. Y parece razonable, parece... pero sólo es un parecer.

Además, al evaluar, pongamos, a un lingüista, en un sitio sumarán a piñón fijo sus puntos obtenidos en revistas de lingüistica, y en otro le aplicarán un perfil corrector o una "subárea"... con lo cual se fue al garete la semblanza de objetividad. Los evaluadores evalúan en todo caso, y recopilan, evaluaciones previas de datos, nunca se ponen a evaluar "directamente" los méritos de un candidato. Y entre la evaluación primera, y la evaluación de la evaluación.... cualquier parecido con la calidad del dato original ya es remoto. Pero el mundo debe establecer índices "objetivables" para rodar, y para que las instituciones hagan actos administrativos. Ahora, que me esperen a mí a presentarme voluntario para establecer índices y apuntarme a comités de calidad y mover puntos virtuales de estos de aquí para allá. La vida, desde luego, está en otra parte—y la calidad que le importe a uno mismo (que no es una Administración con patas), también.

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Un paso gigantesco para la ciencia será el LHC, la máquina de colisionar hadrones que han arrancado esta semana en Suiza. De lo que no estoy tan seguro es de que sea un paso comparablemente beneficioso para la humanidad.

No creo que, según las teorías físicas hoy en boga, sea probable, o siquiera posible que se genere un agujero negro como producto de estas colisiones de partículas. Aunque según los físicos implicados "reproducen situaciones comparables a las condiciones iniciales del Universo", y crean singularidades que quizá no se produzcan hoy en otro lugar del cosmos.

No creo, como digo, que vaya a generarse un agujero negro que devore la realidad.

Pero sí creo que no tengo datos suficientes para saberlo con certeza.

Y también creo que tampoco los tienen los científicos. De lo que sí estoy seguro es de que dentro de cincuenta años su física será muy distinta de la de hoy. Gracias en parte al cacharro éste.

Y quizá entonces (sólo quizá) se lleven las manos a la cabeza de la alegría con que se embarcan hoy en un experimento semejante, conociendo tan poco sobre los fenómenos que producen— conociendo tan bien que lo que se da por ciencia segura y probada en un momento, se vuelve una quimera de la imaginación un paradigma más tarde.

Ahora se habla con cierta alegría de una probabilidad fraccionaria, o casi despreciable, de que fuese el planeta entero el que desapareciese como consecuencia de la generación de una singularidad para un proyecto de investigación. El cálculo de riesgos y beneficios parece muy mal hecho. Sobre todo si hay denuncias de insuficientes estándares de seguridad. Y sobre todo cuando sus beneficios inmediatos son inciertos, y prometer prometer sólo nos prometen mayor conocimiento de incierta aplicación. Cuando hay muchas aplicaciones concebibles (más) que son más de temer que de agradecer.

Me parece que el balance de prioridades que han hecho quienes financian proyectos de tal potencia sobre fenómenos tan mal conocidos, y sopesando lo que se podría perder a cambio, ha perdido un tanto el oremus. Avanzarán su proyecto de investigación, sí, pero hacen un cálculo estúpido y criminal, y juegan a Prometeo contra los dictados de la prudencia más elemental. También el monstruo de Frankenstein andaba por los Alpes.

Más grande parece la irresponsabilidad cuando se conocen tan bien, además, las consecuencias terroríficas que se extraen al fin de estas investigaciones subatómicas. ¿Alguien duda que la humanidad estaba en mejor situación, y con mejores perspectivas de supervivencia, antes de que se inventase la bomba atómica? Quizá el siglo que empieza veremos, en lugar de la amenaza nuclear, una guerra fría equilibrada por la amenaza del suicidio global por agujero negro. Las estupideces de la humanidad hasta la fecha no lo hacen descartable.

Me interesa el estudio del origen del universo como al que más. Pero sin embargo no hubiera financiado yo, jamás, la construcción de un artefacto como éste. Si mis impuestos van a financiarlo, lo lamento profundamente—y aquí protesto.

Pero el tiempo está out of joint, y no sólo en el tubo éste. Y nadie lo puede enderezar.





PS: Lo del agujero negro no lo descarta Hawking, aunque descarta que pueda hacerse peligroso. Serán irresponsables todos, con su proyectito macromillonario y su premio Nobel... Tampoco lo descarta, y es bastante más cauto, Walter Wagner:





De momento ya se les ha averiado. Y quizá lo mejor que salga del proyecto en última instancia es este Large Hadron Rap:

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Leo en un libro de Punset, Cara a cara con la Vida, la Mente y el Universo, un dato curioso que desconocía. Resulta que la información que nos constituye a los humanos y demás animales sexuados no la heredamos al cincuenta por ciento de la madre y del padre. Ya sabíamos que el padre pone parte de la información, y la madre pone la chicha. Pero resulta que la madre pone mucha más información que el padre: la información del ADN mitocondrial (ese mismo que por transmitirse por vía materna nos permite llegar a la Eva primigenia), que la despreciamos porque no nos da características como los ojos que se parecen al padre o la nariz que se parece al tío Frutos. Información es, y es la que permite construir las células y que funcionen, nada menos. O sea, que somos más matrilineales que patrilineales. Para compensar están los apellidos, y las mitologías machistas.

Por cierto, el libro de Punset también lo acabo de perder, en la consulta de mi fisioterapeuta, mientras no se demuestre lo contrario. Como mi memoria, que pronto ya no me quedará memoria que perder, como no sea la que se conserve en las mitocondrias.

Etiquetas: Ciencia, ADN, Mitocondrias, Machismo, Herencia

Otro interesante artículo de José Carlos Bermejo Barrera en Fírgoa: "La paradoja de la publicación."

Concluye que "en el momento presente el proceso de creación de publicaciones puede llegar a convertise en un monstruo o en una especie de “gen egoísta” que no aspira más que a reproducirse a sí mismo, con el grave problema de que podría incluso llegar a deteriorar el proceso real de creación del conocimiento científico."

Resulta esta conclusión de analizar el "mercado" de la investigación con razonamientos basados en la oferta y la demanda (universidad capitalista al fin y al cabo), y en unas hipotéticas unidades cerradas en sí mismas que son las disciplinas o teorías - dos conceptos que no se distinguen suficientemente en el artículo. Claro que lo de teorías se toma en sentido amplio, los fundamentos básicos que dan su sustentación a una práctica disciplinaria dada, según la teoría de las revoluciones científicas.

Podría decirse que analizar la producción de conocimiento en esos términos ya es sin embargo dar una imagen "teórica" del mismo, según un método cuadriculado ideal con el que las disciplinas se conceptualizan a sí mismas. En mi opinión la paradoja no llega a ser tan grave, aunque siempre lo sea, ni llega la cuestión a un colapso matemático, aunque colapso haya siempre. Y "el proceso real de creación del conocimiento científico" siempre ha tenido lugar rodeado de mucho ruido ambiental.

No llega a ser tan grave el asunto, digo, porque las disciplinas en realidad no tienen esa estructura aquí expuesta (o quizá satirizada) ni funcionan como compartimentos estancos, y las revoluciones, aun habiéndolas totales, son más bien derrumbes progresivos y por partes. Las disciplinas, aun en las ciencias, y ya no te digo en las humanidades, son bastante más borrosas y fluidas, son colecciones nebulosas de prácticas, instituciones y personas. Y los criterios sobre lo que es aceptable o no disciplinariamente están constantemente siendo revisados, cambiando, ganando o perdiendo influencia en la génesis del conocimiento.

Y se da la otra paradoja de que muchas veces es lo periférico a la disciplina lo que le insufla energías nuevas para seguir avanzando y generando conocimiento - ligeramente distinto del anterior, pero conocimiento al fin y al cabo. Mientras que lo realmente CENTRAL a la disciplina, lo indiscutiblemente disciplinado, suele ser más bien ciencia normal cuando no estéril.

En fin, al menos eso me gusta pensar a mí, con mis tendencias poco disciplinadas últimamente, y mi exceso de producción... que ni se sabe siquiera hasta qué punto es académica, dado el cambio de reglas del juego, o nebulosidad adicional, que está introduciendo la publicación electrónica.

Dicho esto, a mí sí que me parece que hay paradojas en la publicación. Por ejemplo, la que se me da en la bibliografía, un recurso que cuanto más trabajo le dedico y (por lo tanto, supongo) más valioso se vuelve, pues menos mérito me reporta en relación al tiempo invertido, según la fórmula de Bermejo (siendo la unidad de mérito el "paper"). Mejor hacer dos artículos que una bibliografía en cuarenta volúmenes—sobre todo si es gratuita y en red—en términos de rentabilidad profesional. Y los papers, cuanto más escondidos, mejor. Así sólo queda su valor oficial como mérito evaluado y contabilizado—el contenido es lo de menos, y he ahí otra paradoja.

PS: puestos a escribir sobre el tema, hoy me he reorganizado mi página de publicaciones. 

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Vía John Hawks,  esta noticia de Wired, This Is a Computer on Your Brain, sobre una nueva interfaz que permitirá combinar la capacidad de reconocimiento de imágenes (subliminal) que tiene el cerebro, para procesar las señales de reconocimiento que produce el cerebro y  mejorar así la capacidad de reacción al procesar muchísimas imágenes. 

La idea original es para reconocimiento de caras de criminales, etc. Combina la capacidad de reconocimiento del cerebro, más compleja que las de ordenadores, con la velocidad de reacción del ordenador ante la señal, superior a la de nuestra atención consciente. Una prueba más de la complejidad del trabajo que realiza el cerebro en la trastienda, sin que nos demos por enterados, y pensando que tan natural que lo haga. Supongo que aquí se cuenta con el trabajo especializado de nuestro software específico para reconocimiento de caras. ¿Era Terminator, o Robocop, el que procesaba muchas caras a gran velocidad hasta que aparecía lo de "MATCH"? A mí desde luego me vendría bien que me incorporasen en el cerebelo uno bien portátil, con Bluetooth.

Prosopagnosia

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Vía el Paleofreak, este vídeo japonés sobre la hipotética colisión de un asteroide con la Tierra. Miradlo: estáis viendo, quizá, lo que todos queremos ver, el final que seguirá a nuestro final.

Es curioso, pero al tener toda persona su despertar y su dormirse, su nacimiento y su muerte, necesitamos concebir de alguna manera sus equivalentes para el Universo. Necesitamos mitos que nos narren el origen de las cosas, lo que nos perdimos por llegar tarde, y su final, el que nos perdemos (suave mari magno) por irnos demasiado pronto. Concebimos nuestra existencia metonímicamente, queremos que nuestra pequeña parte valga por el todo, extendiendo sus límites hasta, seguramente, más allá de donde pueden ir. Y queremos, ante todo, que el universo tenga una estructura narrativa, la que tiene nuestra vida, con principio, final, y mitad (que según Aristóteles es lo que va necesariamente precedido por un principio y seguido por un final).

Yo participo, cómo no, de esta pasión humana por querer leer la novela completa, con prólogo y epílogo, o la película hasta el final de los títulos de crédito; queremos irnos satisfechos sabiendo que está todo atado y bien atado en una forma definida, y que nos hemos enterado bien de la forma general del conjunto. Igual que nuestros ojos son capaces de captar desde estas letritas al alcance de la mano hasta una estrella a miles de años luz de distancia. Uno de los fines de la vida (humana, racional, filosófica) es enterarse de dónde y cuándo estamos, ubicarnos en el espacio y en el tiempo.

Pero sin embargo, a otra parte de mi cabeza le repugnan profundamente las historias de creaciones ex nihilo, Apocalipsis, Big Bangs y muertes frías del universo. A ese escéptico que tengo dentro le gusta más un universo eterno, que jamás ha tenido principio ni tendrá fin, y tan inmenso que escapa a los paréntesis conceptuales en que queremos encerrarlo - por muy amplios que los concibamos. Me parece, además de menos antropocéntrico, más elegante.

No es esto decir que la Tierra no vaya a tener final, claro. Lo tendrá, de eso estoy seguro. No el que nos narra este vídeo: éste no es el final de la Tierra, es el final de la vida en la Tierra, o de su ciclo actual. Y puede que sea así. Es, de hecho, muy posible que viendo este vídeo estemos viendo el futuro (aunque la ola de fuego sólo extinga a cucarachas mutantes, y no a seres humanos. Esa es otra historia, también, la del fin de la humanidad y el último hombre).

Y no es preciso irse a la ficción, o al futuro lejano, para ver espectáculos de este tamaño. Yo ví con estos ojos incrédulos una colisión cósmica de estas proporciones una vez, en directo casi, hace doce años. Pero el personal ni se inmutó. A nadie oí comentarlo siquiera. Las hormigas del árbol rara vez nos fijamos en el bosque. Eppur si muove, el bosque si muove...

Pop & Pap: Mamá y mamar, papá y papilla

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(Es un comentario que le pongo a un post sobre agujeros negros y otros strange attractors en Por la boca muere el pez):

Con respecto al funcionamiento de las dimensiones habituales en la vecindad del agujero negro, ya ha dicho Vd., señor Pez, que no caen allí monedas ni bolas. Eso no es por accidente, claro, y cualquier ejemplo que pongamos mezclando esta física "al límite" con las experiencias habituales de nuestro mundo es engañoso, una ilusión del lenguaje. (De la misma manera que tampoco habrá jamás astronautas gemelos envejeciendo a ritmos distintos). Según G. H. Mead, que reflexionaba sobre esto en su "Filosofía del Presente", esto llega hasta el extremo de que nuestros conceptos habituales (no sólo "bolas", sino "tiempo") es ilegítimo aplicarlos en los contextos de la nueva física, que en puridad ha de entenderse y formularse en términos matemáticos: los ejemplos que habrían de "acercarla" en realidad la traicionan. Nuestra experiencia de "tiempo" no tiene sentido formularla a este nivel de la experiencia, dice, como no podemos viajar al pasado.

"If, per impossible, we were to reach that past event as it took place we should have to be in that event, and then compare it with what we now present as its history. This is not only a contradiction in terms, but it also belies the function of the past in experience. This function is a continual recontruction as a chronicle to serve the purposes of present interpretation. We seem to approach this complete recall, if I may use this expression, in identifying the fundamental laws of nature, such as those of motion, which we say must have been and must always be what they are now; and it is here that relativity is most illuminating. It frankly reduces the sort of reality that could be the identical content of past, present and future to an ordered arrangement of events in a space-time that, by definition, could be as little in any past of scientific imagination as it could be found in our perceptual world. (...). Without emergence there are no distinguishable events thanks to which time emerges. The events and intervals to which the relativist refers are the constants that shake out of the elaborate mathematics which the realization of the social character of the universe has shown to be necessary".

Es decir, que en puridad sólo hay un lenguaje para hablar de estas cosas, y es el de las matemáticas y la física teórica. Aunque yo no creo que esté de más utilizar otros lenguajes que nos sean más cercanos, mientras no los interpretemos demasiado literalmente.

Apostillas emergentes a los posts de ayer

Etiquetas: Ciencia, Relatividad, Filosofía, Mead

Robot inspirado en la forma de un gusano se arrastra por dentro de los intestinos, según cuenta el New Scientist Tech (vía John Hawks). Es la siguiente fase de la endoscopia, tras las píldoras con cámara incorporada. Y cada vez más cerca de Viaje Fantástico o El chip prodigioso. Lo más desagradable es su parecido con comerse un ciempiés: pero los médicos siempre nos someten a procedimientos desagradables, ¿no?

Estética incorporada

Etiquetas: Tecnología, Robots, Endoscopia

En We Make Money Not Art hablan de una nueva tecnología de distorsión de sonido para impedir que grandes masas de gente se puedan coordinar y cantar juntos eslóganes. Prohibido cantar. La idea es aplicarlo a los júligans en los estadios de fútbol, muy loable, claro. Pero entre esto, y Echelon, y GoogleChina, y los controles masivos de móviles de Bush, y las nuevas tecnologías antidisturbios- My, My....

Hacia la lectura electrónica de la mente

Etiquetas: Tecnología, Control, Multitudes

Bueno, ahora mismo no... espera.

Ya voy cayendo cómo funcionaban las plantaciones de humanos en Matrix.

(vía digg).

Impresoras de órganos

Etiquetas: Tecnología, Pilas, Orina, Electricidad

Para esto vale la pena pasarse por BoingBoing: allí salía la referencia de este artículo de New Scientist donde describen cómo pueden construirse órganos por ordenador e imprimirse con una impresora que utiliza "biotinta", chorros de células vivas en lugar de tinta, para crear distintas estructuras previamente diseñadas que luego crecen y forman tejido viviente. "Bioprinting is the way to go", nos dicen; "We can print any desired structure, in principle".

Pronto imprimirán caras nuevas, para transplantes, me imagino. Esperemos que no se ponga de moda. Tampoco tardará mucho, me imagino, la combinación de estructuras celulares y circuitos electrónicos en este tipo de diseño biónico.

Moscas zombis decapitadas controladas por láser

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