HUMOR CIENTÍFICO

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¿Con qué se cura la anemia? Con Fe

FRASES CÉLEBRES (DE CIENCIA)

"Locura es hacer la misma cosa una y otra vez esperando obtener diferentes resultados" A. Einstein

domingo, 5 de noviembre de 2017

¿QUÉ ES LA LUZ?

     Este es el tercer año consecutivo que doy clase a un grupo de alumnos de los que podríamos calificar de “simpáticos”. Ese tipo de grupo que podría ser académicamente excelente pero que, por no callarse ni debajo de agua, termina siendo un curso “bueno a secas”.  Porque cuando el grupo está más pendiente de hacer gracietas o de cómo dice las cosas el profesor (para “sacarle punta”) y no de lo que está realmente explicando, el resultado académico se resiente inevitablemente. Y más si estas en segundo de bachillerato y te la juegas todo a la carta de la selectividad.
      Pero la desaparición por deserción de los “elementos” mas perturbadores, hace que este año las cosas vayan un poco mejor. Así que hay alumnos, como María, que ya son capaces de hacer preguntas muy interesantes sobre el tema de clase, preguntas que superan el mero conocimiento que se les exigirá. En ese momento es cuando un profesor puede disfrutar de verdad, enganchando a la clase con historias interesantes o con la belleza intrínseca de la ciencia. Entonces, cuando el profe cautiva al alumno, la enseñanza se convierte en arte, tal y como sabiamente intentó explicar una vez el orientador del IES San Isidoro a un grupo de padres  de esos que creen saber enseñar mejor que los propios profesionales.   
    Así que intentaremos disfrutar María y yo ( y espero que también los amables lectores) de cómo se desentrañó la naturaleza de la luz.
    La luz siempre ha sido un gran misterio para el hombre. Durante miles de años muy poco sabíamos sobre ella. El primer hombre en proponer una idea coherente sobre ella fue Isaac Newton en 1666. Para Newton la luz estaba formada por pequeñísimas partículas (corpúsculos), que viajaban extremadamente rápido; tanto que su velocidad no podía ser medida (incluso Galileo, padre de la ciencia, había fracasado en el intento). Con esa idea Newton fue capaz de explicar lo poco que se sabía de la luz: viajaba en línea recta, se reflejaba en una superficie pulida, cambiaba de dirección al pasar del aire al agua o se dispersaba al pasar por un prisma.
   Sin embargo su “teoría corpuscular de la luz” tenía varias grietas, entre ellas, que los rayos de luz podían entrecruzarse sin perturbarse entre ellos. Para evitar este inconveniente Huygens (1678) propuso que la luz era una onda de algún tipo. Esta “teoría ondulatoria de la luz” explicaba casi todo lo conocido sobre ella, excepto su propagación en línea recta y su capacidad para propagarse en el vacío (entre el Sol y la Tierra, por ejemplo), ya que una onda como el sonido necesita un medio para propagarse (aire, agua).
   Durante unos cien años ambas teorías compitieron sin que pareciese haber un claro triunfador, hasta que la situación cambió en 1800. En ese año un científico inglés, Thomas Young, hizo pasar rayos de luz por dos orificios muy pequeños y juntos, recogiendo la luz saliente en una pantalla. El resultado del experimento fue una serie de bandas (franjas) alternas de luz-oscuridad, que sólo podía atribuirse a una naturaleza ondulatoria de la luz. 
   La balanza pareció inclinarse definitivamente hacia la teoría ondulatoria cuando Fresnel propuso una explicación matemática clara de los fenómeno implicados en el experimento de Young (y los suyos propios): la  longitud de onda muy corta de la luz respecto a otras ondas explicaba su extraño comportamiento de viajar en línea recta y lo dificultoso de reproducir fenómenos de difracción e interferencia (las franjas de Young).
   A pesar de esto quedaba pendiente de explicación la capacidad de la luz de propagarse sin un medio aparente. La solución empezó a vislumbrarse en 1860 cuando James Clerck Maxwell presentó a la comunidad científica un conjunto de ecuaciones que unificaba y explicaba los fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola fuerza electromagnética.
   Según Maxwell una carga quieta deforma el espacio a su alrededor de una cierta manera que llamamos campo eléctrico. Cuando la carga se mueve se genera, además, otra deformación del espacio que llamamos campo magnético. Pero ambos campos interaccionan entre sí, de manera que un campo eléctrico genera uno magnético a su alrededor y el nuevo campo magnético otro nuevo campo magnético, que genera uno eléctrico y así sucesivamente.
    Esta situación es exactamente igual a lo que ocurre cuando tiramos una piedra en el agua, La piedra “empuja” el agua hacia abajo y el agua empujada “tira” del agua a su alrededor, que tira a su vez del agua a su lado y así sucesivamente hasta que vemos una onda (una ola).
    Por lo tanto, Maxwell proponía que una carga en movimiento generará ondas electromagnéticas en el espacio que la rodea. Estas “ondas electromagnéticas” tendrían propiedades sospechosamente parecidas a las de la luz, incluida su capacidad para propagarse en el vacío.
    ¿Pero es cierto que una onda electromagnética es luz?.  El bingo lo cantó Hertz en 1887 al ser fue capaz de producir ondas electromagnéticas a partir de un circuito eléctrico. Ondas que eran indistinguibles en propiedades de las de la luz. Con esto la batalla había sido ganada definitivamente por la naturaleza ondulatoria de la luz.
      Pero, contra todo pronóstico y para mayor asombro de la comunidad científica, en el mayor triunfo de la teoría ondulatoria estaban las semillas de su mayor fracaso. Los experimentos de Hertz llevaron a otro científico, Lenard, a encontrar que la luz podía arrancar electrones de ciertos metales y producir una corriente eléctrica en un circuito. Este “efecto fotoeléctrico” (por el que recibirá el premio Nobel en 1905) tenía una serie de características que no podían ser explicadas de ninguna manera suponiendo que la luz era una onda.
    Si un cierto metal emitía electrones con luz amarilla, resultaba que en ningún caso podíamos obtener el efecto fotoeléctrico con luz roja (de menor energía), aunque esta fuera muy intensa. Si intensificamos el rayo de luz amarilla conseguiremos que salten un número mayor de electrones (lo esperado), pero todos viajaban a la misma velocidad. Si la luz fuese una onda deberíamos obtener también electrones mas veloces al intensificar la luz amarilla, de la misma manera que esperaríamos ver el efecto fotoeléctrico al aumentar la intensidad de la luz roja.  Además si usamos luz azul (mas energética que la amarilla) veremos electrones mas veloces, pero un aumento de la intensidad conduce a mas electrones igual de veloces, nunca se traduce en electrones mas rápidos.
   Al final fue Albert Einstein el que tuvo que acudir al rescate de la ciencia en 1905.  Su explicación del efecto fotoeléctrico (Premio Nobel de 1922) resucitaba la teoría corpuscular.  La luz, explicaba Einstein, está formada por partículas llamadas fotones, cuya energía dependía de la frecuencia (magnitud de la onda que indica su energía) del haz de luz. Cada átomo individual sólo puede coger un fotón, de manera que la velocidad del electrón que salta depende de  la diferencia entre la energía total que lleva el fotón y la energía necesaria para el salto.
   Los fotones rojos llevan una energía menor que la que necesita el electrón para saltar: el efecto fotoeléctrico nunca ocurre. Los fotones amarillos llevan una energía superior a la precisa para el salto, así que saltan electrones de cierta velocidad. Si intensificamos el rayo amarillo, hay mas átomos que cogen fotones pero todos ellos emiten electrones de la misma velocidad (todos los fotones amarillos son iguales). La luz azul implica fotones mas energéticos, por lo que los electrones que saltan son mas veloces… pero se cumple todo lo que hemos explicado para la luz amarilla.
   Final sorprendente y guerra ganada por la teoría corpuscular de la luz.
 ¿Seguro?. Pues no. Hemos dicho que la energía del fotón depende de la frecuencia del haz.. pero la frecuencia es una magnitud típica de las ondas, no de las partículas. La solución real aportada por Einstein es que la luz tiene una naturaleza dual onda-corpúsculo. A veces se comporta como una onda (difracción, arco iris, bandas de interferencias) y a veces como partículas (imágenes en una pantalla, efecto fotoeléctrico).
   Es como dos caras de una misma moneda. ¿De que depende que salga cara o cruz?. De lo que el observador haga. Exactamente igual que verá usted una cara u otra de la moneda según lo que usted haga.
   ¿Contradictorio?. No, complementario. ¿O es que usted siempre se comporta igual en todas las ocasiones?

martes, 17 de octubre de 2017

¿QUÉ ES DEMOCRACIA?

     Definitivamente el corral está revuelto en nuestro país. Incluso los alumnos de mi centro hablan entre ellos, a veces acaloradamente, sobre la cuestión catalana. En el fondo de esas discusiones gira un concepto: el de democracia. ¿Por qué no aclarar un poco las dudas?.
      La democracia es otra realidad imaginada de la que hablaba en mi último post. Es un concepto abstracto que NO EXISTE en la realidad, por lo que no podemos comparar con la realidad para comprobar lo que ésta es. Comprobar que la gravedad es siempre atractiva es fácil: basta con soltar un objeto en presencia de ella y todos veremos que el objeto cae hacia abajo, por lo que todos estaremos de acuerdo en que la gravedad es atractiva.
       Por el contrario hay o puede haber tantos conceptos de democracia como personas haya. Así que para definir democracia tendremos que ponernos de acuerdo entre varias personas sobre su significado. En definitiva: será democracia lo que un grupo de homo sapiens diga que es democracia. Y puede ocurrir perfectamente que dos grupos de sapiens tengan dos conceptos diferentes de democracia y no se pongan de acuerdo. Esto es lo que ocurre hoy en España.
      Parece ser que para los independentistas catalanes, democracia es votar. Da igual, a lo que se ve, cómo se vota, el qué se vota, quién vota y para qué se vota. Lo importante es votar. ¿Es esto democracia?.
      La democracia nace en la ciudad-estado de Atenas en 500 aC. De las aproximadamente 300.000 personas que vivían en ella, sólo podían votar los varones adultos que tenían la condición de ciudadanos, unos 30.000 (un exiguo 10 %). En Atenas había muchas personas que eran muy importantes para la ciudad (comerciantes por ejemplo) que nacían y morían en la ciudad, pero no eran  ciudadanos y no podían votar, incluidas las mujeres. ¿Diríamos hoy en día que esto era una democracia en términos modernos?. No, pero se votaba.
       Roma antes de ser Imperio era una república. También se votaba. Pero sólo votaban (otra vez) los varones adultos con la ciudadanía romana. Y el sistema estaba amañado, de forma que los aristócratas tenían mucho mas poder decisorio en las votaciones que los que no lo eran. De hecho la mayor parte de los magistrados y los jurados eran elegidos de las élites dominantes: los Julios (Césares), los Bruto, los Cecilio, los Escipiones ocupaban generación tras generación los cargos mas altos. Y al ser ellos mismos jueces y reos, era muy difícil que los juicios fueran ganados por la otra parte. Esto es lo que ocurre cuando no hay separación entre el poder judicial y el legislativo. Hoy diríamos que eso no era democracia… pero se votaba.
     Cuba, año 2017. Un dictador, hermano de otro dictador, dirige con mano de hierro la república cubana. Sólo hay un partido (puedes ser comunista o comunista). Teóricamente cualquiera puede ser elegido, pero si no tienes poder dentro del partido comunista nunca saldrás elegido. Pero se vota.
      Podemos concluir que la democracia no consiste sólo en votar. Hay que exigir mas garantías. Un aspecto fundamental es la legalidad en la que se desarrolle la votación. La legalidad afecta al qué se vota y al cómo se vota.
       Supongamos que en  la comunidad autónoma de Andalucía andamos locos por votar que se quite el derecho de voto a las mujeres o a los homosexuales. Esto es ilegal porque nuestra Constitución dice que no podemos ser discriminados por razón de sexo u orientación sexual. ¿Nos parecería correcto y democrático celebrar un referéndum en Andalucía para lo dicho?. Creo que a nadie nos lo parecería. ¿Por qué entonces hay muchas personas que sí se lo parece si lo que se vota es algo igual de ilegal como es separar Cataluña de España?.
    La respuesta es sencilla: no lo ven igual porque no quieren verlo igual. Puede mas su deseo, su imaginación de una Cataluña lliure, que la fuerza de los argumentos. Están dispuestos a olvidar lo que sea y a hacer lo que sea para conseguir su sueño.
    Porque en democracia también es muy importante la forma en la que se consigue realizar las cosas.  El referendúm se ha celebrado vulnerando las leyes de España, al ir en contra de la constitución; las leyes del estatuto de Cataluña, por la forma en la que se aprobó en el parlamento catalán; la ley del referéndum aprobada por ellos mismos (cambiaron, por ejemplo, la forma de votar minutos antes de empezar). ¿Cómo puede ser democrático una votación en esos términos?. Y Además la forma de celebrarlo: sin censo, sin junta censal, sin urnas ni papeletas oficiales, votando la misma persona varias veces, votando niños, votando sin identificación, votando en la calle, con urnas llenas antes de empezar; en fin sin un recuento fidedigno de votos.
        Este aspecto de legalidad es básico, pues la legalidad es lo que garantiza el derecho de todos. La frontera entre mi derecho y el tuyo es la ley. Si la frontera la marca alguien, ese alguien pondrá sus derechos muy por encima de los míos (el ancho del embudo para mí y el estrecho para ti, es algo muy tentador para un homo sapiens). Nunca sabremos seguro cuales son mis derechos, serán los que ellos, a conveniencia, digan que son.
     Que no se dude: un verdadero demócrata es el que defiende la ley de una democracia, la acata y, si no le gusta, la intenta cambiar mediante pautas legales. Lo contrario acabará, sí o sí, en abuso del más débil.
  En democracia los cambios en la Constitución, deben ser muy bien pensados. Porque la Constitución señala el camino de las normas fundamentales de convivencia ente los miembros de la comunidad. O sea, los españoles. Por eso resulta inquietante esta pregunta: ¿Para qué se quiere separar Cataluña de España?.
      Vivimos desde hace miles de años en un proceso de globalización. Se piensa que la globalización es algo nuevo. Pero no es cierto, ya estaba en la conversión de bandas de cazadores-recolectores en aldeas, éstas en ciudades y las ciudades en imperios. Lo que ocurre es que el proceso se ha acelerado en el último siglo.
     Y ahora que por fin la unión es tal que las guerras salen mas caras que la paz y que Europa y España gozan de un nivel de bienestar nunca vistos, ¿se pretende trazar mas fronteras que nos debilitan, nos dividen y generan menos bienestar?. Y no es un invento, ya Cataluña lo vive con la fuga de empresas y la huida masiva del turismo. ¿Un corralito financiero en la nueva república genera riqueza o la destruye?. ¿Estar fuera de Europa genera riqueza o la destruye?. 
      ¿Para qué entonces?. Todo se hace parar “ser libres”.

     Y volvemos a la idea inicial. Para los independentistas ser “libres” es más importante que ser “demócratas” o tener más “bienestar”. Como democracia, libertad y bienestar son realidades imaginadas, es perfectamente factible hacer las tres compatibles en cualquier mente, subordinando si hace falta las segundas a la primera: basta con ponerse  de acuerdo entre ellos sobre lo que significa ser libres (ser independientes de España), ser demócratas (votar lo que ellos digan que es legal y cómo ellos digan que es legal) y tener bienestar (vivir en una Cataluña libre sea cual sea su realidad económica y social).

miércoles, 4 de octubre de 2017

LA REALIDAD IMAGINADA


      En la primavera he leído un libro fantástico: “Homo Sapiens” de Yuval Harari. Cuenta la historia de cómo nuestra especie, homo sapiens sapiens, pasó de ser un homínido mas que lucha por sobrevivir a sus depredadores mientras caza y recolecta, a ser literalmente el dueño absoluto del planeta. El cambio que nos permitió tal proeza se llama revolución cognitiva.
      La revolución cognitiva es la capacidad del hombre que le permite pensar en abstracto, imaginar realidades que no existen y transmitirlas entre los individuos para trabajar juntos.
      Estas “realidades imaginadas” permitieron que muchos hombres colaborasen entre ellos para conseguir fines mayores. Una de las realidades imaginadas mas potentes es la religión. El imperio egipcio se aglutinó en torno a la idea de un faraón que era un dios viviente, responsable de la prosperidad del pueblo. La promesa de una vida eterna al final de la muerte llevó a la construcción de inmensas catedrales.
Otra realidad imaginaria muy poderosa es la de nación. No nacemos siendo de una nación. Si así fuese bastaría con una mirada para saber de qué nación somos, igual que basta una mirada para saber si somos hombres o perros. Pero sólo somos españoles si un papel dice que lo somos y el resto de los españoles están de acuerdo con ese papel. Si además todos los que decimos ser españoles trabajamos juntos, podemos conseguir prosperidad o construir grandes infraestructuras que generan mas bienestar. Esta es la promesa de las realidades imaginadas: la obtención para el individuo de algo mucho mejor.
Y lo sorprendente es que pueden funcionar. Todos los españoles colaborando juntos, ayudándonos mutuamente, creando otras poderosas realidades imaginadas como nuestra Constitución o nuestra democracia, hemos conseguido altas cotas de prosperidad.
Pero todas estas realidades, estas culturas, tienen un talón de Aquiles: al existir sólo en nuestro cerebro funcionarán sólo si creemos en ellas, pues no pueden ser contrastadas con la Realidad. Lo que está ocurriendo en nuestro país es una clara muestra de ello. Hay catalanes que quien sustituir en su cabeza la realidad imaginada “España” por la de “Cataluña”. Como no se nace español o catalán, basta con pensar que se es catalán y no español para cambiar una por otra.
Y podemos conseguir el cambio de paradigma negando las veces que haga falta la existencia de cualquier otra realidad imaginada. Así los independentistas no tienen problema alguno en negar las leyes españolas o las suyas propias: laminan los derechos de la mayoría de los catalanes saltándose los procedimientos aprobados por el propio parlamento catalán o cambian una hora antes de empezar el proceso para votar en el referéndum, método que ellos mismos habían aprobado en su propia ley una semana antes. Como el concepto “referéndum” no es algo real, sirve que muchos de ellos estén de acuerdo en decir que el referéndum es válido para que lo sea.
Exactamente igual ocurre con la idea “democracia”. Como solo existe en mi cerebro, será democracia lo que todos digamos que lo es. Si convencemos a suficiente gente de que democracia es votar, dando igual lo que se vaya a votar o cómo se votará, pues entones el 1O será democracia para ese grupo de homo sapiens. Nada de lo que digamos servirá para casi nada: la capacidad de homo sapiens para creer en sus ideas por encima de la realidad es algo innato en nuestros genes.
El que estas culturas solo existan en el cerebro de un homo sapiens explica también la esquizofrenia de tipos como Gerard Piqué. Cuando Piqué salta al Nou Camp con una camiseta con la bandera catalana, en su imaginación lo hace en representación de la idea de “Cataluña”, de un club que es “mes que un club”…. pero cuando juega con la selección española está echando un rato con diez tios mas, con el tonto objetivo de meter mas veces que el contrario una pelota en una portería, mientras 35 millones de homo sapiens imbéciles (en forma de federación española de fútbol ) le pagan dinero por hacerlo. Y a ver quién le demuestra lo contrario.
Pues las imágenes muestran hechos pero no ideas. Si enseñamos dos fotos de Piqué con una camiseta u otra, nunca mostraremos que son dos ideas iguales (dos futbolistas que representan a dos naciones diferentes o dos tios que le pegan patadas a un balón mientras otros homo sapiens pagan por verlo), sólo que se trata de una misma persona vestida diferente.
Exactamente la misma razón de la inexistencia de las ideas justifica que se desee, a veces contra toda lógica, cambiar una realidad imaginada por otra con la promesa de que se estará mejor. Como no es posible demostrar que “España” es mejor que “Cataluña”, basta con imaginarlo para creer que sucederá en la realidad. Como “Europa” existe sólo en la imaginación del homo sapiens, puedo decir que soy Europa o lo seré con total seguridad y sólo me daré cuenta de que no lo soy si los demás europeos me demuestran, a posteriori, y tarde para mi, que no me aceptan como tal.
       Estas promesas son cheques pagaderos en el futuro. Pero un cheque no es un objeto real. No me dan nada real, no puedo contrastar su valor. Pero sí soy capaz de imaginar que Puigdemont pagará ese cheque y veré esa Cataluña de ensueño. Así que colaboro: me echo a la calle, expongo mi cuerpo y el de mi hijo, ejerzo violencia contra los que no piensan como yo. Estoy de acuerdo en que mi violencia es libertad de expresión, la de la policía represión: ¿Acaso no se ve eso en las imágenes de la TV?.
     La solución es difícil para la idea “España”. Los que trabajan por "Cataluña" están unidos, llevan años reescribiendo el pasado a través de la educación y desarrollando ideas imaginarias que los unen, como arrinconar al castellano y aupar la lengua catalana, y no dudan en ejercer violencia (hasta ahora sin daños físicos) contra los otros catalanes que no piensan igual que ellos.
    El bando pro "España" está dividido. En él hay dos partidos claramente constitucionalistas uno de los cuales apoya al gobierno y pide que se active la intervención de la autonomía (el artículo 155). El tercero dice apoyar al Estado mientras pide la reprobación de su vicepresidente (culpando indirectamente de la violencia a sus fuerzas de seguridad), calla ante la violencia independentista contra ese Estado (en forma de jueces, guardia civil, partidos políticos no independentistas o simples ciudadanos catalanes como dueños de hoteles o de empresas no independentistas) y pide diálogo con los mismos que intentan dar un golpe de estado, saltándose por el camino todas las leyes del estado español y las del propio supuesto estado catalán. El cuarto tacha al jefe de estado de antidemócrata mientras acuna antisistemas (y nuestro sistema es una democracia…….), está a favor y en contra de todo y parece mas cerca de los disidentes que del propio Estado.
     
    

martes, 28 de marzo de 2017

UN RAYO DE LUZ

29 de Mayo de 1919. El astrónomo británico Arthur Eddington, con sombrero y gafas circulares, espera ansioso que comience el eclipse. Hace calor y humedad en Isla Príncipe, cerca del ecuador. A su lado varios aparatos enfocan con mucha precisión a trece estrellas cuya posición real ha sido bien establecida por la expedición de la Royal Astronomichal Society  que lidera. Ahora no se ven porque el Sol brilla espléndido en un cielo azul intenso.
Eddington se seca el sudor y escucha como su corazón se acelera: ya se nota como el sol empieza a esconderse tras el disco lunar….

1887. Michelson y Morley miran con perplejidad una vez mas los datos de su complejo y delicado  interferómetro. Los datos insisten machaconamente en  que el querido éter de los físicos  debía volver al limbo de las ideas del que (quizás) nunca debería haber salido. Pero desechar el éter es abrir una ventana a un abismo mental: da vértigo pensar en las consecuencias.

1904. Un joven de veinticinco años sentado en una oficina de patentes piensa en el experimento  MIchelson-Morley. Tiene tiempo para ello: es la ventaja de un aburrido y tranquilo trabajo.  “Aceptemos lo que dicta la realidad. Aceptemos que el esquivo éter simplemente no existe. Aceptemos que la velocidad de la luz es independiente del observador que la mide. ¿Qué significa esto?”. Su mente es poderosa: se propone experimentos mentales con trenes, rayos de luz y tiempo.
Entonces la transformación de Galileo no es válida. No podemos sumar velocidades. Si viajamos a 100 km/h de frente a otro vehículo que se nos acerca a 100 km/h, nosotros mediremos que se acerca a 200 km/h y ésta es la velocidad a la que nos parece chocar. Si el otro coche se aleja a una velocidad de 120 km/h a nosotros nos parece que se aleja(medimos)  una velocidad del coche de 20 km/h.
 Pero si en vez de un coche es un rayo de luz el que se aleja o acerca, mediríamos siempre una misma velocidad 300.000 km/s. ¡ Y esto aunque el rayo de luz se acerque o aleje de nosotros mientras nos movemos nosotros mismos a 300.00 km/s!.
¿Cómo cuadrar las ecuaciones de velocidad para explicar esto?. Solo hay una forma; aceptar una transformación de velocidades que implica que el tiempo pasa de forma diferente según de rápido nos movamos. Si estoy quieto las agujas de mi reloj se mueven rápido. Si me muevo con mayor rapidez mi reloj atrasa. Si soy un rayo de luz el tiempo no pasa, mi reloj está inmóvil. ¡el tiempo es relativo no absoluto!.
Pero si el tiempo cambia la longitud que mido es diferente. ¡El espacio también es relativo!. Las dos cosas, tiempo y espacio tejen una red espacio-tiempo. Son dos aspectos distintos de una misma cosa, una misma realidad.
Demasiado extraño. ¡Pero las ecuaciones son tan bellas, explican de forma tan sencilla los experimentos!.

Marzo de 2017. Llevo tanto  tiempo resolviendo problemas de cinemática que los resuelvo casi por intuición. Eso me lleva a atascarme. El eterno problema del éter que persigue a físicos viejos con poca cintura mental. Ángela me desatasca y les digo a mis alumnos que los profesores que no aprenden algo de sus alumnos (sólo de vez en cuando, sin exagerar) no son buenos profesores.
La otra Ángela de la clase me dice correcto y Rizo se anima y me dice que algún día se alcanzará la velocidad de la luz.
-Imposible- le contesto.
- Que sí- Insiste.
- La velocidad de la luz es un límite inalcanzable- digo yo.
- Pues yo lo he visto en youtube…..

1905. Einstein publica un artículo en Annalen der Physyk en el que expone la teoría especial de la relatividad. En ella demuestra que sólo los fotones de la luz pueden viajar a la velocidad de la luz. Hace falta una masa infinita para que un objeto con masa viaje a la velocidad de la luz.

-          Lo ves, Rizo. Si no tienes masa infinita no pues ir tan rápido.
-          Pues estoy seguro de que aún así se alcanzara algún día- responde.
-          Hombre si Einstein y toda la ciencia del siglo XXI están equivocadas….

1915. Einstein amplía su teoría: es la teoría general de la relatividad. El espacio se curva alrededor de una estrella. Si imaginamos el espacio de tres dimensiones como una lámina flexible y posamos una bola de acero sobre ella, la lámina (el espacio) se curva a su alrededor. Otra pequeña bolita que ruede por la lámina se cae cuando llega a la lámina curvada.
Por lo tanto toda la materia, incluida la luz, viaja (cae) por un espacio curvado (la lámina) cerca de una estrella (la bola de acero). La gravedad no es una fuerza, es una deformación del espacio (y del tiempo) alrededor de un cuerpo masivo.

1919. En el ecuador el eclipse de sol es ya total. Las trece estrellas a las que apuntan los aparatos de Eddington no deberían verse: están detrás del Sol. Eddington mira por el objetivo de las cámaras con el corazón a todo galope y ¡ve las trece estrellas!. ¡Increíble!.
Contra toda lógica la naturaleza se pliega a la mente brillante del joven Einstein y demuestra en todo su esplendor su amor por las matemáticas, por las ecuaciones simples y bellas.
                Un año después Eddington, Dyson y Davidson publican los resultados conjuntos de las dos expediciones (Isla Principe y Sobral, en Brasil) que confirman la curvatura de la luz alrededor del Sol. Fenómeno que permite observar las estrellas detrás del Sol gracias a los 1’74 segundos de arco en la que la luz se curva. Exactamente el valor predicho por Einstein en 1915.

                - Y así- explico a mis alumnos- es difícil pensar que Rizo y youtube puedan tener razón. Una teoría que predice algo tan extraordinariamente ajeno a nuestra experiencia cotidiana como ver algo detrás del sol y que resulta ser comprobado y que además explica tantas otras cosas, incluida la dinámica de Newton, no puede contradecirse tan drásticamente; pues hablamos del núcleo central de la misma: sólo la luz viaja a la velocidad de la luz.
                Rizo levanta la mano pero no le dejo hablar.

                -A menos claro que otro Einstein proponga una teoría mas amplia que, manteniendo la inviolabilidad del límite de la velocidad de la luz en el “universo normal” donde reina la Relatividad, permita burlarlo allá dónde hoy falla la teoría de Einstein. Por ejemplo en el interior de un agujero negro …. o en los hipotéticos agujeros de gusano.




viernes, 3 de marzo de 2017

EL AUTOBUS ROJO



Es indudable que a los españoles nos gusta la polémica, entendiendo por polémica discutir sobre algo. Por supuesto cuanto menos se entre en el fondo del asunto y menos nos informemos de aquello que no sepamos o de lo que no estemos seguro con mas pasión se discute: el objetivo es arrimar el ascua a mi sardina, no que mi argumento sea mas o menos sólido.
Entremos en el fondo de la última gran polémica en las redes sociales y los medios audiovisuales: la campaña “los niños tienen pene y las niñas vulva, que no te engañen. Si naces hombre, eres hombre”. La polémica viene a cuento porque se ha visto como un ataque al colectivo (LGTB) y a la identidad sexual de alguno niños.
Voy a discutir en este post sobre la veracidad de la frase de la campaña desde un punto de vista biológico-lingüistico, sin entrar en valoraciones mucho mas profundas que dejo a su propia razón.
En la reproducción sexual intervienen dos individuos diferentes de sexo diferente: macho y hembra. La diferencia fundamental entre ambos es que el macho produce unas células sexuales (los espermatozoides) generadas en los testículos y las hembras otras células sexuales diferentes (los óvulos) que se fabrican en los ovarios. La unión de ambas (la fecundación) conduce a la formación de una célula con un juego completo de cromosomas (que contienen el ADN) que corresponde a la de la especie (las células sexuales sólo disponen de la mitad de los cromosomas). La célula así formada se divide, crece y forma el nuevo individuo.
¡Pero si eso ya lo sabíamos!. Si, pero a mucha gente se le “olvida”. Se olvida porque la frase de la campaña hace referencia a la vulva de la niña (por hembra) y al pene del niño (por macho) y no habla de los órganos anteriores, que son los que de verdad determinan el sexo del individuo. Eso y que las hembras de los mamíferos tienen un órgano especial para desarrollo del feto. Es el útero, del que carecen los machos.
Por lo tanto, si queremos discernir si un individuo Homo Sapiens es hembra, debemos comprobar si tiene útero y ovarios, no vulva. Y en el macho comprobaremos si tiene testículos, no pene.
Aunque si quisiéramos saber si un individuo es macho o hembra mas allá de toda duda, deberíamos hacer un análisis genético: si sus células tienen la pareja de cromosomas XX, el individuo será hembra y si la pareja es XY, será macho.
Fácil, sencillo y seguro. Sin embargo tratamos de identificar el sexo acudiendo a caracteres físicos externos y esto no funciona. No puede funcionar. El dimorfismo sexual (la diferencia de apariencia de los dos sexos de un especie) no separa a la especie en dos tipos de individuos cuyas características están separadas por un precipicio insalvable (figura 1) sino que hay una frontera difuminada entre ellas, (figura 2). No hay una forma clara de diferenciar el sexo atendiendo sólo a estas diferencias físicas.


                        Así que la frase del autobús no es científicamente correcta siempre que utilicemos los términos niño y niña en el sentido de macho-hembra, esto es, cuando tratamos de identificar el sexo (biológicamente hablando) del individuo.
                        De hecho, el DNI no identifica el sexo del individuo aunque así lo ponga en el carné de identidad. El sexo de un individuo Homo Sapiens no se puede cambiar, pues depende de sus cromosomas y no es posible cambiar los cromosomas de todas y cada una de las células del cuerpo. Aquí la frase del autobús rojo es correcta; si naces hombre (XY), serás hombre para siempre. Y ya sabemos que hoy en día el sexo del DNI sí se puede cambiar.
Pero todos sabemos que en este caso no estamos hablando del sexo del individuo. Estamos hablando del género del individuo. Este es un concepto socio-lingüístico.
 El concepto lingüístico es fácil de entender: hace referencia a una clasificación arbitraria del idioma en dos o mas clases que pueden hacer referencia al sexo biológico. En el inglés no existe esa referencia (¡es arbitraria en cada idioma!) y en el español existen tres (masculino, femenino y neutro). Y digo “pueden” porque si vemos en África a lo lejos un animal que tiene cuatro patas largas y un cuello muy largo diremos que es “una jirafa” y no tenemos ni idea de si es macho o hembra, sólo identificamos a la especie no al sexo.
No puedo resistirme a la tentación de incidir en lo absurdo del lenguaje políticamente correcto que nos atosiga a señalar interminablemente la diferencia entre chicos y chicas, ciudadanos y ciudadanas, etc. Cuando hablamos de “un ciudadano” no hacemos referencia al sexo. Si queremos indicar el sexo, debemos de especificarlo utilizando los recursso que el idioma nos brinde.
El concepto social de género se refiere a un conjunto de roles, comportamientos, formas de vestir e incluso sentimientos asociados al hombre y a la mujer. Los conceptos hombre y mujer tienen que ver con el sexo, pues igual que los genes determinan unas diferencias físicas entre ellos (con esa frontera difuminada de la que hablábamos), también determinan diferencias psicológicas (con la frontera entre ellas mas difuminada todavía).
Diferencias psicológicas mas complicadas de distinguir que las físicas y además fuertemente influenciadas por el ambiente, la cultura y los convencionalismos sociales del sitito donnde viva el individuo.
Así que podemos comprender que haya individuos que se “sientan” de forma distinta a lo que por su apariencia física parece pertenecer e incluso que cambien sus sentimientos (“lo que soy”) con el tiempo. Es decir, un Homo Sapiens “macho” (sexo XY) puede sentirse “mujer” (género femenino) o viceversa, dependiendo de las circunstancias físicas y sociales que lo forman y rodean.
El fondo del asunto (a mi juicio) es la falta de disposición por parte de muchos colectivos a asumir públicamente la diferencia entre sexo y género y las consecuencias que tal distinción generan.
Porque no solamente hay personas que se pueden sentir mal porque la campaña del autobús no haga tal distinción. También hay que saber no calificar a alguien de machista porque no utilice “hermanos y hermanas” o porque se opine que en el DNI debería de no poder cambiarse el “SEXO”..… o que se cambie “SEXO por GÉNERO” en el DNI y que cada uno elija el suyo al cumplir 18 años.

martes, 21 de febrero de 2017

PATON

Me llamo Miguel Patón y soy un PES, un profesor de educación secundaria, vaya. Tengo 30 años de experiencia (30 años encima del andamio, como le gusta decir a un compañero que se me jubila) y 55 de edad.
Como tengo la mala suerte de haber nacido un 25 de septiembre y no en agosto, no tengo derecho a la reducción de dos horas lectivas por edad. Como no soy tutor, ni jefe de departamento, ni soy directivo ni coordinador de nada, resulta que este año doy veinte horas de clase, clase. ¡20 horas!.
Ya imagino la reacción del 99 % del público que lea esto. ¡20 horas de trabajo a la semana!, ¡qué cabrón!. Y con vacaciones de verano, navidad, semana santa, puente de la Inmaculada.... ¡la hostia!. Y eso sin contar que es un trabajo de por vida y con un buen sueldo.
¿Buen sueldo?. Un momento, un momento. No es mal sueldo, hay que reconocerlo, pero tampoco es un sueldazo para un licenciado grupo A (el máximo) de la Junta con treinta años de servicio experto en todo. Porque un PES de hoy en día no es un profesor de antaño, que vá.
Un PES actual es un experto del copón: sabe física y química y cómo enseñarla (es lo mio); pero también matemáticas, biología, geología; además de lengua, informática, ofimática, técnicas de estudio, psicología, habilidades sociales y....  (ponga usted aquí todo aquello que se le ocurra a la administración que debemos saber, incluida historia de la religión por necesidades del centro o como diseñar un plan de autoprotección frente a incendios, inundaciones o confinamiento por terremotos o huracanes).
                Y además sabe enseñar todo eso adaptándose a cualquier nivel académico real del alumno (desde que el alumno tiene un nivel de segundo de primaria hasta el universitario, pues también hay alumnos de altas capacidades, o sea, superdotados) o a cualquier otra circunstancia propia del niño, como discapacidad física o psíquica, necesidades educativas (niños hiperactivos, con déficit de atención, dislexia...) e incluso problemas de índole social, económico o de integración (por razón de raza, etnia.. etc, etc).
Un ejemplo: en un antiguo centro (el IES Tycho Brahe en Huelva) el orientador me dijo que si Fran no sabia leer pues que esa era ahora mi primera tarea, que después (ya si eso) vendría lo de enseñarle algo de ciencias naturales. ¡Ah, y que no se te olvide que hay otros veinticinco en su clase!.
-Aún así son muy pocas horas- , dirá el público.
 Perdone, que son treinta horas de permanencia en el centro. Y además hay que preparar clases, preparar y corregir exámenes, mandar y responder correos de tus compañeros y de los alumnos (cosa nueva desde que hay internet, que parece que siempre estás de guardia), preparar prácticas de laboratorio.....
- Pero hay muchas vacaciones.
Correcto. Y las necesitamos desesperadamente. Llega un momento del curso en el que te parece que el principal objetivo es llegar vivo al mes de julio (he visto alguno que otro que no lo consiguió).
-Al menos eres un profesional respetado- insistirán ustedes.
Pues tampoco.  Antes cuando ibas por el pasillo los alumnos se paraban para dejarte pasar y te daban los buenos días. Hoy vas a clase esquivando a grupos de alumnos, evitando que te golpeen (sin querer, eso sí) o directamente que te arrollen (¡Ay esas carreritas mañaneras para abrazarse a esa amiga que hace tanto tiempo que no ves... concretamente desde las 14:30 de ayer!). Si  entras en clase y das los buenos días, te contesta, si acaso, una vocecilla en medio del caos. Si te pones serio y lo repites alzando la voz, consigues, con suerte, que te responda el 30 % del personal y los demás siguen a lo suyo. Aunque consuela saber que en bachillerato el porcentaje de respuesta es mayor.
Antes, si reñías  a un alumno,  éste se venía abajo y si llamaban a su padre le caía la mundial y volvía más suave que un guante. El PES de hoy riñe con cuidado, según qué clase, no vaya ser que te pases un poco y el padre la líe en jefatura de estudios.
Si  decías que eras profesor veías el respeto en los ojos de la gente: ese es el tío que va a ayudar a que mi hijo tenga una vida mejor o hay que ver lo listo que debe ser para ser un profe. Antes tenías libertad total de cátedra para hacer lo que muy poca gente sabía y se atrevía a hacer: enseñar química o física.
Hoy en día, todo el mundo opina sobre cómo debes hacer tu trabajo: pedagogos (sepan o no sepan una palabra de física), políticos (con o sin estudios), padres y madres (miembros o no de asociaciones de padres), educadores sociales, maestros jóvenes con experiencia cero en lo tuyo (pero, eso sí,  con un máster de realidad ampliada aplicada a la educación), periodistas de verdad y de mentira e incluso colaboradores del “programa de Ana Rosa” si se tercia.
Y así la autoridad y el respeto se han ido esfumando con el paso de las décadas, lentamente, gota  a gota. Hoy somos autoridad pública.... pero que el niño te firme un recibí si le das el papel para recuperar la pendiente, no sea que diga después que no se lo has dado y tengas que aprobarlo por la cara.
 No hay una profesión que haya sufrido una mayor degradación social. Y por eso me rebelo ante la última ignominia: una conferencia de pedagogos en Dohan que analiza los males del profesorado (sólo los nuestros claro). Así, sin anestesia.
Y claro ha faltado tiempo para que todos se apunten a tirar al muñeco: pedagogos universitarios que nunca han pisado esos institutos andaluces de secundaria, ministros que encargan libros blancos sobre nosotros, periódicos opinando a todo tren, asociaciones de padres con el dedo cerca del móvil para comentarlo con el grupo del wasa (¡si ya lo sabía yo!, piensan).
¿Qué me equivoco?. Lean hoy El Mundo: “la selección de profesores, talón de Aquiles del sistema educativo”. Se lo resumo: a los profesores se nos selecciona mal y se nos forma peor. Nuestro nivel no es bueno (démosles tiempo y dirán deplorable). ¿De verdad piensan que si nos sustituyen por  esos fantásticos maestros finlandeses el nivel educativo subiría como la espuma?.
Ya me gustaría a mí ver a esos gigantes de la Educación (el Sr. Marina, catedrático excedente de Filosofía o el Sr. Azcárraga, catedrático emérito de Física teórica) enfrentarse a esa clase de segundo de la ESO que yo me sé. A ver qué eran capaces de hacer con su estupenda formación. Suerte tendrían si no acaban tomando valium (o prozac) a las dos semanas.
Y por eso empiezo a escribir esta serie de artículos para contar, en clave de humor, amable hasta donde puede ser, esas historias de trastienda que ocurren en nuestros centros educativos. Historias que encierran en sí mismas las causas por las que nunca podremos salir del furgón de cola de la educación, causas por las que el sistema educativo no puede funcionar decentemente. Historias que desnudan a esos personajes y objetos que pueblan nuestras escuelas.
No se trata de denunciar a nada ni nadie, pues todos somos culpables en cierta medida. Incluidos los profesores, incluido yo mismo.


PD:  Todos los nombres que aparecen en este post son ficticios y no se corresponden con personas ni centros educativos que existan en la realidad. siendo cualquier parecido con ésta mera coincidencia.

lunes, 6 de febrero de 2017

EL SABOR DEL TOMATE



                Durante las décadas de los años 50 y 60 hubo una gran polémica en los Estados Unidos a cuenta de la carrera espacial que por entonces les enfrentaba a la extinta URSS. La gente de la calle no entendía porqué se gastaban tan enormes cantidades de dinero en intentar ir a la Luna, cuando ese dinero podía ser empleado en construir hospitales o carreteras. La pregunta se puede reducir a la siguiente:  ¿por qué gastar enormes cantidades de dinero en investigación básica, sin una utilidad aparente, frente a otros tipos de investigación o incluso porqué no emplearlo en otras cosas mas útiles?.
                Alguna vez he discutido con mis amigos sobre este tema y este año se ha repetido la discusión (siempre en torno a un par de buenas cervezas), a cuenta de una noticia del telediario (del informativo para los que no sois tan vintage como yo). 
Resulta que unos investigadores de CSIC (Consejo Superior de Investigaciones Científicas) han tardado dos años en descubrir que los tomates de ahora no saben igual que los de antes. Los agricultores han mezclado tomates para conseguir variedades de mayor tamaño, mejor aspecto y mas resistentes a las enfermedades y la conmsecuencia es que los variedades que se venden actualmente hayan perdido diez de los 350 genes que tienen los tomates: justamente los diez responsables de su olor y sabor. Y además los investigadores amenazaban (es un decir) en emplear otros dos o tres años en reintroducir dichos genes para obtener  tomates mas sabrosos.
Y claro, en la discusión me argumentaban la estupidez y futilidad de la investigación, y que era mucho mejor emplear ese dinero en investigar el cáncer. Y yo razonaba la necesidad de la investigación básica y , aparentemente, inútil. Pero no fui muy  convincente. Lo intentaré de nuevo.
En primer lugar decir que la investigación sobre el sabor del tomate no es inútil. Si una empresa comercializa los nuevos tomates y estos tienen éxito en el mercado internacional, esto significará mas dinero y empleo en España. ¿Y no reclama la sociedad civil que la creación de empleo es prioritaria?. Sólo por eso la investigación tiene sentido.
-          Pero investigar el cáncer es mas importante.
Pues sí pero.. habrá que hacer mas investigación, digo yo. ¿O es que empleamos todo el dinero en investigar el cáncer y nos olvidamos de todo lo demás, incluido el desarrollo de nuevas tecnologías que generen empleo?.
En segundo lugar cualquier investigación científica obtiene unos resultados que en muchos casos no sabemos a qué nuevos territorios nos va a conducir, qué nuevas puertas del conocimiento va a abrir, que nuevas tecnologías desarrollarán otros investigadores basándose en ellos.
Pondré varios ejemplos para que comprendan de qué estoy hablando.
La conquista de la Luna permitió el desarrollo de los ordenadores de sobremesa (PC) y de los primeros sistemas de almacenamiento externo: floppy disk, después CD y ahora pen-drives y discos duros externos.  ¿No son  acaso Bill Gates y los USA inmensamente ricos a raíz de  estas investigaciones?. ¿Cuántas vidas se salvan gracias al empleo de ordenadores en medicina?. Me parece a mi que el gasto en este viaje es una inversión alucinante. ¿A ustedes no?.
Werner Heisenberg, Paul Dirac y Erwin Schrödinger eran físicos teóricos. Eran Sheldon Coopers (de “Big Bang theory”) pensando el comportamiento de electrones en átomos, fotones pasando por rendijas; soñando con electrones surgiendo de mares  formados por infinitas partículas de energías negativas. ¿Puede haber algo mas inútil que esto?, ¿menos práctico para  la vida real?. Pero sus ideas cristalizan en la Mecánica Cuántica y en ella se basan aparatos tan poco prácticos como los teléfonos móviles, los GPS, los láser, la fibra óptica o ciertos aparatos de diagnóstico por radioimagen como TAC, RMN o PET.
Es evidente que tales aparatos que salvan cientos de miles de vida no se hubieran podido desarrollar sin la mecánica cuántica. Si no se hubiera pagado a los físicos teóricos y no se hubieran construido y mantenido los costosos laboratorios para probar sus “locas y poco prácticas” ideas no tendríamos estos avances en medicina.
Pero quizás piensen ustedes que podríamos  haber llegado a lo mismo si se hubiese dedicado todo el dinero a que médicos junto a ingenieros estudien técnicas para desarrollar esos aparatos. La respuesta es que no. La tecnología está basada en conocimientos científicos: leyes de la física y de la química. Si estas se desconocen no se puede pensar en la tecnología. La tecnología se piensa desde la ciencia y no al revés.
Quiso el azar (ese amigo que tanto aparece últimamente por este blog) hacerme un guiño y dos días después ví en la tv otra noticia que demuestra de forma maravillosa la validez de mis argumentos. La fundación BBVA “Fronteras del Conocimiento” había dado el premio en biomedicina al científico español Francisco Martínez Mójica (junto a otros investigadores), por desarrollar el método “CRISP/Cas9”.  Un método que permite editar, cortar y pegar secuencias de ADN de forma fácil y altamente precisa.
Las posibilidades de CRISP/Cas9 en medicina son enormes, ya que abre las puertas a curar enfermedades de tipo genético, en las que se que necesita cortar el genoma defectuoso e insertar un trozo correcto.  Enfermos oculares o con anemia falciforme tienen ahora una nueva esperanza. También se espera que tengan aplicación en la cura de determinados tipos de cáncer.
¿Cómo surge la idea de CRISP/Cas9?. Pues el método se basa en el descubrimiento de Martínez Mójica de una secuencia de ADN repetido en el genoma de una bacteria que vive en las salinas de Santa Pola. Secuencia que el investigador fue capaz de relacionar con un mecanismo de defensa de la bacteria. Investigación básica pura (e inútil en sí misma: ¿A quién le importa como se defiende una triste bacteria en un montón de sal?).
Pero dos científicas alemanas pensaron que podrían utilizar el mismo mecanismo para “cortar y romper” ADN de manera artificial. El método utiliza la proteína de la bacteria (llamada Cas9) como una tijera molecular y el resto de la secuencia como un reparador de ADN.
Como es fácil de comprender a ninguna de las dos se les podría haber ocurrido buscar esas “tijeras” en el DND de una bacteria de una salina.
       Cómo el mismo Martínez Mójica dice: “Cada proyecto de ciencia básica es un árbol del que no sale uno, sino muchos frutos”. Frutos que salvan vidas, frutos exquisitos que nacen de la diversidad de la investigación.