“Angels and Demons” la película de Columbia Pictures tiene que estar por cojones de moda entre los físicos. Todo el mundo habla de la película basada en el libro de Dan Brown y Nature Physics no se podía quedar atrás, nos lo cuenta Alison Wright,”Isn’t it demonic,” Nature Physics 5: 374-375, June 2009. Por cierto, los que no téneis acceso a Nature Physics (en vuestra casa o en vuestra universidad) podéis recurrir a buscarla en Google y pinchar en los enlaces de Rapidshare o similares, donde os la podréis descargar en PDF de forma gratuita. Cosas del pirateo en Internet. Ya no solo se piratean películas y música, también muchas revistas internacionales de interés científico generalista.
Política anti-spoiler. No leas más si no has visto la película, odias ver trailers o que te cuenten algo. Sólo hablaré de algunos detalles de la aparición del CERN en la película, nada más, pero por si acaso, omite esta entrada.
Al grano, yo ya he visto la película.
No me ha desagradado la película de Ron Howard (aunque me dormí las dos primeras veces que la ví sin llegar al final), pero el libro se recrea mucho más en el CERN. Aún así, si no la has visto y te gustan las películas de acción posiblemente no te desagrade.
No os preocupéis La sala de control del CERN que aparece al principio de la película es una recreación (copia de la real) en un escenario en Hollywood. La inyección de sendos haces de protones en el LHC para su lograr su colisión, que en la película dura unos segundos, en la realidad tarde unas horas. Pero se le permite la licencia “poética” a Howard. En la sala de control todos los científicos y técnicos van con bata blanca (¿bata blanca para qué?) y muchos hasta con casco (¿con casco para qué?), pero la repera es que casi todos los hombres llevan corbatas (¿corbatas?). Licencias estilísticas del director.
¿Para qué utilizan el LHC en la película? Para generar antimateria. El LHC nunca fue diseñado para fabricar antimateria. En el CERN se encuentra la mayor fábrica de antimateria del mundo, pero no tiene nada que ver con el LHC. Otra licencia “poética.” Quieren fabricar antimateria como combustible (¿combustible?) para obtener energía limpia y barata. Si es combustible, puede fabricarse una bomba con ella. Bomba que acaba en el Vaticano, claro. Una simple batería mantiene la antimateria en uno cilindros transparentes, se supone que al vacío, separados del resto de la materia. Si la batería se acaba, la antimateria colisionará con la materia y generará una gran explosión (bueno, la cantidad de antimateria que aluden en la película requeriría miles de millones de años para ser fabricada en la Fábrica de Antimateria del CERN, Antimatter Factory). Licencias estilísticas. Muchas. Lo habitual en las películas de ciencia ficción.
Las escenas en el Vaticano están todas simuladas por ordenador (no tuvieron permiso para rodar dentro). En cuanto a los Illuminati, la secta de los malos, existir existió, aunque en el s. XVIII, por lo que ni Galileo Galilei ni el escultor Giovanni Bernini pudieron ser sus miembros, como sugiere la película. Película que reabre el conflicto entre ciencia y religión (por eso la alusión a Galileo). Dios contra el nuevo dios, la Ciencia, ejemplificada con la nueva partícula por descubrir, la partícula de Dios.
Para los aficionados a los fallos en las películas, la película tiene muchísimos, algunos garrafales.
Bueno, ¡es sólo una película! Hay que disfrutar y nada más. ¿O no?
Hipatia vivió otros tiempos. Tiempos en los que la mujer era propiedad del marido. Ella nunca se casó. Un estudio de 2007 demostraba que ser mujer era una desventaja para obtener fondos para investigar. Este año, el estudio más completo sobre el tema no encuentra ninguna, confirmando un estudio australiano de 2008. Los mitos aparecen y desaparecen. Cambian con el orden de los tiempos. Y a veces cambian muy rápido. Hipatia es un símbolo de cultura y de ciencia, una mártir ligada a la destrucción de la biblioteca de Alejandria. El estudio nos lo resumen sus propios autores (autores también de ambos estudios previos) Herbert Marsh, Lutz Bornmann, “Do women have less success in peer review? An extensive collaborative analysis concludes that the perception is unwarranted,” Nature 459: 602, 27 May 2009 .
El sistema de revisión por pares de artículos, investigadores, y proyectos de investigación siempre es criticado por introducir sesgos. Uno de los más aclamados es la desigualdad de género. Sin embargo, la evidencia a favor de este sesgo es muy contradictoria. Un estudio (metaanálisis) de 2007 realizado por L. Bornmann et al. (ya comentado en Nature) concluía que las mujeres tenían una desventaja clara. Este estudio parecía la última palabra sobre el tema. Sus conclusiones parecían definitivas. Sin embargo, en 2008 otro estudio de H. W. Marsh et al. concluía exactamente lo contrario (aunque sólo con datos relativos a Australia). El estudio concluía que el género de quien pide un proyecto de investigación no influye en que se lo concedan, independientemente de la disciplina, el género y la nacionalidad del revisor, y si los revisores son elegidos por la agencia gubernamental que financiará los proyectos o son elegidos por los propios solicitantes.
¿Qué pueden hacer los investigadores responsables de dos estudios diferentes que llegan a conclusiones contradictorias? Unirse. Ambos grupos de investigación han desarrollado un estudio conjunto en el que han reanalizado todos los datos originales, aplicado nuevas herramientas estadísticas de análisis y recabado nuevos datos. Un total de 353.725 propuestas de investigación de 8 países. El estudio está aceptado para publicación (Marsh, H. W., Bornmann, L., Mutz, R., Daniel, H.-D., O’Mara, A. “Gender effects in the peer reviews of grant proposals: a comprehensive meta-analysis comparing traditional and multilevel approaches” Review of Educational Research, accepted, 2009 ).
El nuevo estudio encuentra que el género del solicitante no influye en el proceso de revisión por pares de sus proyectos de investigación. Independientemente del país (entre los estudiados) ni de la disciplina. Los resultados parecen indicar que el sistema de revisión por pares es robusto ante los sesgos debidos al género.
Yo conocí por primera vez la existencia de Hipatia, la última directora de la Biblioteca de Alejandría en el programa de televisión Cosmos, de Carl Sagan, ya hace muchos años. Parece ser que no fui el único.
Las bibliotecas son importantes porque “los libros son como semillas. Pueden estar siglos aletargados y luego florecer en el suelo menos prometedor.” La Biblioteca de Alejandría fue algo más que una biblioteca, era una institución científica donde “una comunidad de eruditos que exploraban la física, la literatura, la medicina, la astronomía, la geografía, la filosofía, las matemáticas, la biología y la ingeniería. ” Entre grandes hombres como Eratóstenes, Hiparco, Euclides, Arquímedes, o Tolomeo, hubo una gran mujer, Hipatia, matemática y astrónoma.
Hipatia nacida en el año 370 en Alejandría, murio mártir en el 415. Hipatia vivía tiempos revueltos en los que la Iglesia cristiana estaba consolidando su poder en Alejandría, aún bajo dominio romano, intentando extirpar la influencia y la cultura paganas. Hipatia era despreciada por Cirilo, el arzobispo de Alejandría, por la estrecha amistad que ella mantenía con el gobernador romano y porque era un símbolo de cultura y de ciencia, que la primitiva Iglesia identificaba en gran parte con el paganismo. En el año 415, cayó en manos de una turba fanática de feligreses de Cirilo. La arrancaron del carruaje, rompieron sus vestidos y, armados con conchas marinas, la desollaron arrancándole la carne de los huesos. Sus restos fueron quemados, sus obras destruidas, su nombre olvidado. Cirilo fue proclamado santo. Cada 27 de junio el santoral nos lo recuerda.
Más sobre la discriminación de la mujer en este blog y otras fuentes:
Los científicos y astrónomos tienen un problema de imagen. Todo el mundo admira su trabajo y su gran inteligencia. Sin embargo, la imagen del científico es la de un hombre aburrido, introvertido, socialmente inadaptado, un bicho raro. Por ello los científicos son objeto de gran número de chistes. Basta remontarse al Philogelos (en griego antiguo Φιλόγελως, “amante de la risa”), la recopilación de chistes más antigua conservada. Allí aparecen varios chistes sobre astrólogos que leen incorrectamente el mensaje de los cielos. Los astrónomos y los científicos han sido el hazmerreír de la sociedad muchas veces. Algunos ejemplos nos los relata Michael J. West, “Public Perception of Astronomers: Revered, Reviled and Ridiculed,” The Rôle of Astronomy in Society and Culture, Proceedings IAU Symposium No. 260, 2009 , ArXiv preprint, Submitted on 25 May 2009 .
“Los viajes de Gulliver” de Jonathan Swift en el s. XVIII, es una novela satírica que ridiculiza a los astrónomos de la isla ficticia “La Puta” (malsonante en español donde se prefiere “Laputa“). Los astrónomos están tan obsesionados con detectar los cambios en los cuerpos celestes que observan, que nunca pueden dormir tranquilamente en la cama ni disfrutar de los placeres y diversiones de la vida. Cuando se levantan por la mañana, su primera pregunta siempre es cómo está el Sol y qué posibilidades tienen de evitar el impacto del próximo cometa. Gulliver también nos comenta que la mayoría de los astrónomos liliputienses creen en la astrología, pero se sienten demasiado avergonzados para admitirlo.
Antoine de Saint-Exupéry describe las aventuras de “El principito” en un asteroide (B 612), descubierto por un astrónomo turco en 1909. Presentó su descubrimiento en un Congreso Internacional de Astronomía. Nadie le creyó debido a su vestimenta. ¡Cosas de adultos! El dictador turco [Ataturk] impuso a su pueblo, bajo pena de muerte, la obligación de vestirse a la europea. Sólo así logró que el astrónomo repitiera su demostración en 1920 con un traje muy elegante. Y esta vez todo el mundo estuvo de acuerdo con su descubrimiento. Desde 1943, más de 80 millones de copias de este libro han “culturizado” a los niños y jóvenes sobre “qué tontos son los astrónomos.”
En el s. XX han sido las películas y la televisión las que más han reflejado y condicionado al mismo tiempo la opinión del público general sobre los astrónomos y científicos. La primera incursión sobre este tema es de el pionero Georges Méliès en 1898 con su película, poco conocida, “La lune à une metre,” cortometraje de 3 minutos y pico. La historia cuenta un extraño sueño de un astrónomo que se duerme en su observatorio. En su sueño, la Luna, con una boca dentuda, devora el telescopio del astrónomo y casi a él mismo.
Quizás la obra más famosa de Méliès es su cortometraje “Viaje a la Luna” de 1902, basado en sendas obras de Julio Verne y H.G. Wells. Cuenta la historia de un grupo de 6 astrónomos (viejos y con barba blanca) que viajan a Luna en un cohete, donde encuentran a sus habitantes, los selenitas.
Gaston Velle en 1906 filmó “Viaje alrededor de una estrella” en el que un astrónomo enamorado de las estrellas, a las que trata de alcanzar utilizando una burbuja de jabón gigante que le lleve a los cielos. Allí disfruta con las estrellas, bellas mujeres, hasta que un dios enfadado le hace volver a la Tierra, cayendo con un paraguas hasta morir empalado en una veleta.
Mucho más ligera es la comedia romántica “Mundo celestial” (“The Heavenly Body”) de 1944 dirigida por Alexander Hall con William Powell (el astrónomo despistado) y Hedy Lamarr (su bella esposa). La esposa enamorada echa en falta a su esposo obsesionado con la astronomía, por lo que decide recurrir a un astrólogo para que la aconseje. Curiosa visión: el astrólogo como amante de la mujer para darle a celos a su marido astrónomo. La película no es de las mejores de los 1940 pero al menos entretiene.
Recientemente muchas películas han contado con astrónomos y científicos en general como protagonistas, aunque no siempre bien parados. También han mostrado mujeres astrónomas y científicas pero tampoco han estado bien paradas en el cine. Un ejemplo que quizás no recuerdes. Una bella astrónoma (Daryl Hannah) acaba enamorada de un narigudo “Cyrano de Bergerac” (Steve Martin) en Roxanne de 1987. Tan despistada y concentrada ella en sus estudios, ignoraba la napia que su galán ostentaba. Hay muchos otros ejemplos de astrónomas y astrobiólogas en el cine, como “Contact” (1997) o el remake de “The Day the Earth Stood Still” (2008).
Un ejemplo de un astrónomo y su trabajo exquisitamente bien tratado, hay pocos, pero me encanta “Un toque de canela.”
¿Cambiará algún día esta imagen de los científicos y de los astrónomos?
La gran pregunta… para los lectores habituales de etse blog: ¿Impartirá la Mula Francis una conferencia “Angels and Demons: The Science Revealed” en España? Preparada la tiene. Ya no será la primera en España. Quien sabe…
En youtube podemos disfrutar de la impartida por Manfred Paulini en la Universidad de Carnegie Mellon. Para quien quiera hacer boca…
Espectro observado por el telescopio espacial Fermi (LAT - círculos rojos con barras de error), con errors sistemáticos esitmados en gris, otros resultados experimentales y un modelo teórico difuso (línea a trazos). (C) PRL
Ayer hablábamos de datos provisionales del telescopio espacial de rayos gamma Fermi (Gamma-Ray Space Telescope) y ayer mismo se publicó en Physical Review Letters el artículo con los datos experimentales obtenidos en sus 5 primeros meses de operación. La composición más precisa de los rayos cósmicos obtenido hasta la fecha en el rango de energías de 20 GeV a 1 TeV. Nos lo contextualizan Bruce Winstein, Kathryn M. Zurek, “Cosmic light matter probes heavy dark matter,” Physics 2: 37, May 4, 2009 , siendo el artículo técnico A. A. Abdo et al. (Fermi LAT Collaboration), “Measurement of the Cosmic Ray e++e- Spectrum from 20 GeV to 1 TeV with the Fermi Large Area Telescope,” Phys. Rev. Lett. 102: Art. No. 181101, Published on May 04, 2009 .
Fermi (también conocido como GLAST) mide fotones de alta energía producidos por la desintegración de pares positón-electrón en láminas de tungsteno estimando su energía mediante un calorímetro.
La evidencia experimental sobre la materia oscura apunta a partículas con una masa entre 100 y 1000 veces la masa del protón (1 GeV). La materia oscura puede será estudiada directamente en el LHC del CERN, en laboratorios subterráneos específicos y mediante sus productos de desintegración en los rayos cósmicos. Esta última vía es la seguida por ATIC (globos sonda), PAMELA (satélites) y ahora Fermi. PAMELA observó el año pasado un exceso en el número de electrones y positones en los rayos cósmicos con energías en el rango 10–100 GeV. ATIC (globos sonda en la Antártida) observó el flujo total de electrones y positones (no pueden diferenciar entre ellos) en el rango de 50–700 GeV. La interacción de los rayos cósmicos con el medio interestelar daría lugar a una distribución de energía de positones y electrones “plana.” Sin embargo, PAMELA observó un cociente entre positones y electrones mayor del esperado y ATIC observó picos en el flujo total de positones y electrones cuando se esperaría un flujo “plano.”
Fermi, como ATIC y al contrario que PAMELA, no puede diferenciar entre electrones y positones y tiene que conformarse con el flujo total. El artículo de Abdo et al. presenta resultados para el rango de energías de 20 GeV a 1TeV, con bandas de error entre el 0.5% y el 5%. Los resultados de Fermi son contradictorios con los de ATIC para energías mayores de 500 GeV. Por el contrario, los resultados de Fermi parecen consistentes con los de PAMELA.
Los resultados de PAMELA y ATIC se interpretaron juntos como evidencia de materia oscura. Los resultados de PAMELA y Fermi se pueden interpretar juntos tanto como evidencia de materia oscura pero también podrían ser el resultado de fenómenos violentos (ondas de choque de explosiones de supernovas, púlsares, etc.)
Sólo datos adicionales tanto de PAMELA como Fermi podrán determinar el origen de los datos observados. A final de año habrá datos de Fermi para un rango de energías hasta un 2 TeV. ¿Qué ofrecerán otros detectores de materia oscura? La física de la materia oscura promete ser apasionante en los próximos años.
Para los interesados en más detalles sobre los resultados de PAMELA y ATIC sobre materia oscura recomiendo (en inglés) “Dark Matter: a Critical Assessment of Recent Cosmic-Ray Signals,” by Tommaso Dorigo, April 17th 2009 . Merece la pena leerlo. Es muy bueno, como siempre, Tommaso no nos decepciona.
El número de hoy de Science viene cargadito de buenos e interesantes artículos. Entre ellos, los primeros vídeos tridimensionales de la infección de linfocitos T CD4 por el virus del sida (VIH) que se esconde dentro de células de Jurkat (un tipo de linfocitos) de tal forma que los propios linfocitos no lo reconocen. El virus del sida, cual Ulises, utiliza un caballo de Troya para engañar a sus víctimas. Saber que lo hacía, se sabía, pero verlo en vídeo en vivo y en directo es espectacular. De hecho, el virus VIH también puede infectar linfocitos directamente sin necesidad de células de Jurkat pero es mil veces menos eficiente haciéndolo. El artículo técnico es Wolfgang Hübner et al. “Quantitative 3D Video Microscopy of HIV Transfer Across T Cell Virological Synapses,” Science 323: 1743-1747, 27 March 2009 . Los que tengáis acceso a la revista no podéis dejar de ver los 12 vídeos .mov de la información suplementaria del artículo, todos espectaculares.
La infección de un linfocito T CD4 por parte del virus del sida (VIH) es miles de veces más eficiente cuando el virus utiliza como caballo de Troya a otras células en cuya superficie se adhiere. Los investigadores han utilizado un clon del virus del SIDA que está marcado con proteínas fluorescentes (GFP, Premio Nobel de Química de 2008), llamado “HIV Gag-iGFP” y técnicas de microscopía electrónica tridimensional para estudiar los detalles de esta infección. En 4 horas, el 24% de los virus han logrado adherirse a células de Jurkat y entre ellas el 80% logra infectar a un linfocito T en una media de 82 minutos.
Desde el punto de vista práctico, para qué sirve todo esto. Permitirá nuevas estrategias para el desarrollo de vacunas para el sida y medicinas retrovirales basadas en inhibir o impedir la interacción sináptica del virus con las células de Jurkat y con el linfocito T CD4 durante el proceso de infección.
PS: El Mundo publica un artículo que os gustará (visto vía Menéame) de Isabel F. Lantigua, “La invasión intercelular del VIH. Descubren que el virus utiliza una estructura, llamada sinapsis, para invadir las células. Por primera vez han grabado el proceso de infección en un vídeo en 3D.” Incluye un vídeo diferente de los mostrados aquí.
El morphing de 75 fotos de actrices famosas del cine del s. XX sugiere la pregunta: ¿Cuántos nombres de estas actrices conoces? Los que se llamen a sí mismos cinéfilos deberían reconocer con nombre y apellidos al menos 70 de dichas fotos. Yo no lo he logrado, ¿y tú?
Me lo ha comentado un amigo. En el Canal Historia emitieron una biografía de Albert Einstein que no paraba de recordar que Albert era un ”mujeriego.” La he buscado, por curiosidad, en youtube y la he encontrado “pirateada” del Canal Historia (en español). El documental se centra en las dos grandes obsesiones de Einstein: la ciencia y las mujeres. Poco aporta a las biografías que había leído. Aún así, aquí tenéis los enlaces, si todavía queda alguien que, como yo, no la conocía. Hay que verlos en secuencia desde arriba a abajo (son 5 de unos 10 minutos cada uno).
He tratado de buscar docugramas sobre la vida de Einstein en youtube y he encontrado los siguientes. Que también podrían ser de interés a algunos.
La psicosis à la Bush contra el terrorismo aéreo desde la tagedia del 11S llevó a las empresas fabricantes de escáneres de rayos X a lograr el “no va más,” el “escáner que desnuda.” Parece ser que algunos aeropuertos en EEUU lo tienen actualmente instalado a modo de prueba. Los encargados de los controles de seguridad pueden ver una imagen muy clara del cuerpo desnudo de los pasajeros, así como de su ropa interior. Algo que viola la privacidad del pasajero uno de los Derechos Humanos básicos. Recientemente, hay cierto interés en dicha tecnología por parte de la Comunidad Económica Europea.
Ahora los fabricantes de escáneres tienen un nuevo problema. ¿Cómo difuminar el cuerpo “desnudo” y la ropa interior de los pasajeros sin obviar la posibilidad de ver los “peligros” que ocultan? Una posibilidad sorprendente, pero que pronto será práctica, es reconstruir el cuerpo desnudo “estadísticamente” a partir de una imagen del cuerpo vestido con ropa. Alexandru O. Balan y Michael J. Black, de la Universidad de Brown, en Providence, Rhode Island, EEUU, han presentado dicha técnica en ”The Naked Truth: Estimating Body Shape Under Clothing,” en la European Conference on Computer Vision, October 2008 .
El sistema ha aprendido la forma del cuerpo que hay debajo de la ropa gracias a una base de datos con 2000 imágenes de barrido por láser 3D de personas vestidas y “desnudas” (en ropa interior) en diferentes posturas. Los resultados son espectaculares. Os recomiendo ver los 6 vídeos demostrativos (formato AVI). No quiero entrar en los detalles técnicos, por otro lado, no excesivamente complejos (básicamente técnicas de visión estereo junto a estimación de la geometría según una base de datos). El trabajo conformará la tesis doctoral de Balan, bajo la dirección de Black, y os puedo asegurar que dará mucho que hablar en el futuro.
La técnica se basa en dos hipótesis. (1) la forma del cuerpo humano se puede determinar independientemente de la postura. Han verificado dicha hipótesis experimentalmente. Esta hipótesis permite combinar múltiples posturas para estimar de forma muy precisa la “única” geometría del cuerpo de la persona observada. Y (2) imágenes del cuerpo humano con ropa ofrecen restricciones suficientes para inferir únivocamente la forma 3D del cuerpo. Por supuesto, cierta ropa se diseña para “ocultar” la forma (ciertas formas no deseadas) del cuerpo. Sin embargo, la ropa normal “de calle” ofrece restricciones suficientes para realizar dicha reconstrucción (como muestran los resultados del artículo). Los autores definen el concepto de “geometría corporal máximamente consistente con la silueta” (maximal silhouette-consistent parametric shape, MSCPS) que generaliza el concepto de “envolvente visual” (visual hull). Los interesados en más detalles técnicos pueden recurrir al artículo de los autores (gratuito en la web).
Desde un punto de vista aplicado, a la técnica le queda todavía mucho para ser práctica con el objeto de eliminar el cuerpo desnudo observado en los “escáneres que desnudan.” Los autores dicen que están trabajando para lograr utilizar imágenes únicas (actualmente necesitan varias imágenes simultáneas, visión estereo múltiple). Los autores proponen aplicaciones bastante prosaicas para su sistema, como ahorrar dinero a la industria de los efectos especiales para cine y de los videojuegos, ahorrando tomas de cámaras a la hora de estimar las posturas de los actores en capturas de movimiento.
Hay una posible aplicación que no me resisto a comentar. El sistema conectado a una web cam en un ultraportátil constituirá una “gafas de rayos x” para “desnudar a todos los que nos rodean.”
Me gusta comer bien. Hoy mi mujer ha preparado un pisto. Mi hijo ha reclamado ver la película de Walt Disney Pictures y Pixar, “Ratatouille,” que le lleva obsesionando algunas semanas. Le he preguntado a mi mujer ¿qué es el ratatouille francés? Ella me ha contestado, lo que has comido.
Receta del ratatouille: Se trata de cortar finamente en rodajas la berenjena, el tomate, el calabacín, la cebolla y los pimientos, y distribuirlos por capas en una placa de horno untada en aceite de oliva. Salpimentar y aromatizar con hierbas provenzales. Todo esto al horno hasta que las verduras queden asadas pero con cierta consistencia. Para montar el plato se disponen los discos de las hortalizas en forma de escalera de caracol. Una suave vinagreta para aliñar y listos.
La receta se cree que proviene de la alboronía, una receta andalusí. Obviamente, la alboronía no llevaba tomate ni pimiento. Hoy en día en los restaurantes que sirven alboronía lo que hacen es un pisto con berenjena.
John Lasseter está considerado el “nuevo Walt Disney”. Empezó en Disney, pero en 1984 la abandonó para irse a Lucasfilm, Ltd., la empresa de efectos especiales de George Lucas. Junto a Ed Catmull, que pertenecía a Lucasfilm desde 1979 crearon Pixar (empresa que fue comprada por Steve Jobs). Catmull es uno de los grandes genios de los gráficos por ordenador de los 1970s, inventor del algoritmo de visibilidad llamado z-buffer (buffer de profundidad) clave para la resolución del problema de visibilidad en tarjetas gráficas (y unidades de procesado gráfico, GPU). Además, es uno de los inventores del mapeado de texturas (texture mapping), las estelas de movimiento (motion blur), así como las primeras técnicas para la visualización de superficies curvas (basadas en trozos o patches). En 1987 publicó, junto a Robert Cook, el software Reyes (también llamado Renderman), propiedad de Pixar y posiblemente el más utilizado en animación 3D en cine. Catmull ganó en 1993 el premio Coons Award concedido por el ACM SIGGRAPH (el equivalente al Premio Nobel en los Gráficos por Computador). Para los interesados, una breve historia de los gráficos por ordenador y sus personajes más relevantes.
Para los interesados en las curiosidades de la historia, que yo sepa, la primera aparición de los gráficos por computador 3D en una película cinematográfica fue en Futureworld (1976) (Mundo Futuro) donde se representaron la cara y la mano de Peter Fonda gracias a unos efectos aun muy sencillos creados en la universidad Utah por Edwin Catmull y Fred Parke. “Mundo Futuro” fue la última aparición en el cine de Yul Brynner antes de su retorno a Broadway. La película es más bien de serie B. La mayoría recordaréis, Tron (1982), película de Disney de cierto éxito que fue la primera película que combinó gráficos 3D y acción en directo.
La matemáticas tanto a finales del s. XVIII como a inicios del s. XIX fueron dominadas por los franceses (y en la historia europea en general por los devaneos de Napoleón), “fueraparte” Gauss, obviamente, la excepción que toda “caracterización” no matemática tiene. El dominio de la matemática francesa culminó en 1832, el 31 de mayo, con la muerte en duelo, por amor “propio,” del joven Galois (de sólo 20 años). Entonces comenzó el dominio de los matemáticos alemanes.
Políticamente incorrecto, altivo al extremo, es el prototipo del empollón, inadaptado, que busca que “todos hablen de él, aunque sea mal.” Agitador político, tuvo problemas con el gobierno y llegó a estar en prisión. Trató de entrar en la École Polytechnique, la élite universitaria francesa, dos veces, pero en ambas cateó. Su arrogancia le llevó a afirmar que “las preguntas que le hicieron eran tan triviales, que no se dignó a contestarlas” (en realidad, quizás influyera más que su padre se acababa de suicidar por cuestiones políticas, eran tiempos políticamente muy revueltos en Francia). Fue aceptado en 1829 en una universidad de “segunda”, la École Normale, pero al año siguiente lo expulsaron por conducta inapropiada. En cualquier caso, era una “niña bonita” (admirado por muchos de sus profesores) por su extrema inteligencia para las matemáticas. En palabras de Klein, “mozalbete descarado, casi petulante, … es un matemático de completa claridad y madurez formal, con una prodigiosa profundidad”.
Su testamento, su famosa carta a su amigo Chevalier, la noche anterior al duelo, que presenta la culminación de la obra de su vida, de la que ya había publicado varios artículos, lo que ahora llamamos “Teoría de Galois”, una de las primeras grandes contribuciones en “Teoría de Grupos” (a quien Galois le dió este nombre, “grupo”), la aplicación de la teoría de grupos al problema de la resolución (cálculo de raíces) de polinomios, o saber cuándo un polinomio de coeficientes enteros tiene raíces que se pueden expresar utilizando operaciones elementales. En palabras del propio Galois (traducidas y adaptadas) “amigo Chevalier, a menudo he enunciado teoremas de los que no estaba seguro, pero lo que he escrito esta noche, que ronda en mi cabeza desde hace un año, creo que no me equivoco si afirmo que son teoremas verdaderos e induscutibles aunque no presento demostración completa. Amigo Chevalier pídeles a Gauss o Jacobi que den su opinión sobre la importancia de los mismos, no sobre su corrección, que seguro que no faltarán otros, o eso espero, que se ocupen de sacar tajada descifrando este popurrí.” Desafortunadamente, su esperanza se vio truncada por la falta de interés de Jacobi y Gauss. Sólo hasta 1846 (3 lustros más tarde), gracias a Liouville, estos resultados vieron la luz pública y mostraron toda su brillantez. A finales del s. XIX se puso “de moda” entre los profesores universitarios de matemáticas el contar a sus alumnos la teoría de Galois, como ejemplo de los logros más bellos de las matemáticas, aunque la extrema dificultad de la teoría para alumnos de grado hacía que los alumnos acabaran odiando lo que no comprendían (quizás por las propias dificultades de “comprensión” de sus docentes).
Pero Galois no sólo trabajó en álgebra, teoría de grupos, también trabajó en análisis (las famosas integrales abelianas, integrales cualesquiera de funciones algebraicas de una variable), e incluso en métodos numéricos (métodos de punto fijo de Abel). Os recomiendo, respecto a este último trabajo, Massimo Galuzzi “Galois’ Note on the Approximative Solution of Numerical Equations (1830),” Journal Archive for History of Exact Sciences, 56(1):29-37, 2001 . Por supuesto, no podemos olvidar Jules Tannery, “Manuscripts de Evariste Galois,” Gauthier-villars, Paris, 1908 , disponible gratuitamente en la University of Michigan´s Historical Math Collection (las obras completas de Galois).
Siempre se dijo que el desierto del Sahara se “desertizó” bruscamente, sin embargo, recientemente se ha descubierto que no fue así (ya tratamos esto hace poco aquí) y que el proceso duró más de 2000 años. Ahora vuelve a caer otro gran “mito” del cambio climático. Siempre se dijo que la transición entre glaciaciones fue suave y se acaba de descubrir que fue extremadamente brusca. Copio de emulenews en Menéame, “El último estudio científico (revista Science, aceptado pero aún sin publicar) sobre el cambio de la última glaciación en Groenlandia indica que la película “El día de mañana” puede que tenga razón y un cambio de era glaciar se puede producir en tan sólo un año. Sorprendente, ya que nadie podía pensar hace poco que se dieran transiciones tan súbitas. La realidad vuelve a ser más sorprendente que la ficción.” <artículo citado> <más información>
El artículo de J. P. Steffensen et al. (20 autores) “High-Resolution Greenland Ice Core Data Show Abrupt Climate Change Happens in Few Years,” Science, published Online June 19, 2008 , ha estudiado las dos últimas glaciaciones, previas al periodo interglaciar actual, utilizando testigos de hielo de Groenlandia. Sorprendentemente, el contenido de deuterio (hidrógeno pesado) en el agua de las muestras de hielo presenta una transición brusca en un intervalo entre 1 y 3 años, marcando el inicio de una transición algo más gradual (sólo 50 años) en el cambio de las temperaturas del aire ártico. Según los investigadores la transición de temperaturas medias del aire húmedo encima de Groenlandia cambió entre 2 y 4 grados kelvin al año durante esta transición marcando el final de los dos últimos periodos glaciares. ¡Increíble!
Como nos relata Ashley Yeager, “Now that’s abrupt,” Science News, June 19th, 2008 , este estudio demuestra que la transición entre frío y calor en el Atlántico Norte se produjo en sólo 3 años, es decir, el cambio entre el clima típico de Sierra Nevada, Granada, España, y el de la costa malacitana, Málaga, España, se produjo en sólo 4 o 5 años. Los investigadores en cambio climático nunca pensaron que la paleoclimatología hiciera un descubrimiento como éste. En nuestra sociedad moderna los cambios climáticos nos parecen muy suaves y nunca hemos experimentado un cambio tan brusco. Los humanos que vivieron esa época observaron como el viento, la lluvia y las temperaturas durante cada estación cambiaron de un año al siguiente de forma “mágica”. Tuvo que ser un cambio con terribles consecuencias para ellos. Afortunadamente, el humano se adapta fácilmente a los cambios bruscos.
Los investigadores no conocen exactamente la causa de estas transiciones bruscas entre un clima frío y un clima caliente producidas hace 14700 y 11700 años. Sin embargo, los testigos de hielo indican que ambas siguieron un patrón similar (según los isótopos de oxígeno-18 e hidrógeno pesado, deuterio, encontrados en el hielo). Los investigadores sospechan que las latitudes altas del hemisferio sur y los océanos tropicales se calentaron porque decreció la circulación de aire y agua en el Atlántico Norte. Este calentamiento tropical del Hemisferio Sur pudo inducir un desplazamiento hacia el norte del punto en el que se unen las grandes corrientes de viento del Noreste y Sureste. Esto conllevó monsones más intensos en el Pacífico y un clima más húmedo en Asia. De esta forma, menos polvo es levantado hacia la atmósfera y más partículas de polvo son extraídas de ella gracias a la lluvia y depositadas en tierra. De hecho, los testigos de hielo muestran que los niveles de polvo cambiaron bruscamente sobre Groenlandia. Los datos experimentales sugieron que el aire se hizo más caliente y más húmedo, luego más cantidad de nieve cayó sobre Groenlandia, alterando el grosor de su capa de hielo. Por supuesto, por ahora, este escenario es mera especulación y tendrá que ser confirmado por estudios posteriores.
Como se indica en “Ice Cores show abrupt climate changes,” del Niels Borh Institute, de la University of Copenhagen, a la que pertenece el equipo investigador, la capa de hielo en Groenlandia se forma a partir de la nieve que año tras año es retenida y compactada. La capa que se forma cada año nos habla del clima en los años en que cayó dicha nieve. Por ello, el hielo ártico es un testigo fiel del clima del pasado. Los paleoclimatólogos pueden estudiar en él el clima de los últimos 125000 años.
Los investigadores han encontrado que la última era de hielo en el hemisferio norte acabá violentamente con fluctuaciones que consistieron en dos periódos cálidos interrumpidos por sendos periódos fríos. El primer cambio abrupto hacia un clima más cálido se produce hace 14700 años, provocando que la temperatura sobre Groenlandia subiera más de 10 grados. Los humanos de la Edad de Piedra lograron en dicha época “conquistar” Europa del Norte y Escandinavia. Pero no por “mucho” tiempo, ya que la edad de hielo retornó hace unos 12900 años con un nuevo periodo de frío severo que duró hasta hace 11700 años, cuando finalizó de forma increíblemente rápida.
“Los burros” fue el origen de “El último de la fila”, quienes popularizaron a Quimi Portet. Igualmente, el invento de Antonio Meucci fue el origen del invento de Bell, quien popularizó lo que ahora llamamos teléfono. Como nos cuenta Jürgen Schmidhuber, “The Last Inventor of the Telephone,” Science Vol. 319. no. 5871, p. 1759, 28 March 2008, en su comentario sobre la crítica al libro “The Telephone Gambit” de Seth Shulman, escrita por D. L. Morton Jr., “Tilting at a Myth,” Science Vol. 319. no. 5867, p. 1188, 29 February 2008. El susodicho libro trata sobre la disputa por la prioridad del descubrimiento entre Alexander Graham Bell y Elisha Gray, pero ninguno de ellos fue realmente el inventor. Los franceses dicen que el inventor fue Charles Bourseul, en 1854, por su concepción teórica del invento. Los italianos consideran a Antonio Meucci como el “padre” del invento, ya que tenía un teléfono “operativo” en 1857 (y así lo afirmó el Congreso Americano en 2002). Los alemanes consideran a Phillipp Reis como inventor del teléfono eléctrico en 1860. Comparados con estos pioneros, Bell y Gray llegaron bastante tarde (al menos tres lustros tarde).
Los escoceses consideran a Bell el “padre de la criatura” (patentó su invento en 1876), así considerado también en EEUU y Canadá. Lo que realmente hizo Bell fue comercializar y popularizar el invento creando una compañía telefónica que tuvo tanta influencia que modeló la opinión de los “masas” haciéndoles “creer” que era el gran inventor.
¿Qué nos muestra esta anécdota? Muchos inventos (y descubrimientos) ocurren simultáneamente en lugares muy alejados del globo, posiblemente sin conexión directa entre ellos, pero los que pasan a la historia como “padres” de la criatura, al menos para el “gran público”, son los que logran el éxito. Al menos en la cultura popular, el crédito siempre lo recibe el que ha tenido el éxito, el último de la fila, el último que contribuyó al invento olvidando las ideas originales, a los pioneros (a los “burros”).
Colón no se hizo famoso porque fue el primero en descubrir América, sino porque fue el último.
Bill Gates no se hizo famoso porque fue el primero en inventar “windows”, sino porque fue el último.
La película “El núcleo” (“The Core”) de 2003, dirigida por Jon Amiel, nos presenta un escenario apocalíptico debido a que el núcleo interior de la Tierra deja de rotar (en realidad el campo magnético lo genera los movimientos convectivos de la parte externa del núcleo que es “más líquida”) por lo que el campo magnético terrestre empiza rápidamente a desaparecer (mueren personas con marcapasos, las palomas migratorias pierden su orientación, ocurren supertormentas eléctricas en Italia, etc.). Claro, como no, el gobierno americano arregla el mundo “otra vez” mandando un supernavío al interior de la Tierra para con una explosión de una bomba nuclear conseguir que el núcleo vuelva a rotar… el absurdo de lo absurdo… “excavar hacia el centro de la Tierra (!) en una nave diseñada especialmente (!!) construida de material indestructible (!!!), llamado Unobtanium”.
Muchos amigos me preguntaron entonces si era verdad que el núcleo de la Tierra rotaba y que se invertía su giro y que podía llegar “a pararse”, y que … En su momento, años há, cuando aún no existía este blog, traté de contestar a sus preguntas lo mejor que pude… muchos no me entendieron… pero, claro, con unas cervezas en el cuerpo uno explica las cosas de forma “complicada”…
El reciente artículo de divulgación de David Gubbins, “Earth science: Geomagnetic reversals,” Nature 452, 165-167, 13 March 2008, resolverá la mayoría de las dudas de los que todavía duden sobre las inversiones de la polos del campo magnético terrestre (en la figura de arriba tenéis lo que según datos de rocas magnetizadas en estratos de diferente antigüedad han sido las inversiones del campo “más recientes”, la última hace unos 800 mil años hacia el estado que ahora llamamos “normal”).
No sólo el campo magnético de la Tierra cambia periódicamente de polaridad, sino también el de Nuestro Sol, que cambia cada 11 años, más o menos. En algunas estrellas estos cambios de la dirección del campo magnético se dan en ciclos mucho más cortos, por ejemplo, J.-F. Donati et al. “Magnetic cycles of the planet-hosting star τ Bootis,” Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Online Early Articles (2008), han encontrado inversiones con un periodo del orden de 1 año en la estrella tau de la constelación del Boyero (en realidad han observado una inversión entre las observaciones en 2006 y en 2007 y suponen que será un fenómeno periódico, que habrá que confirmar en el futuro).
Pero, volviendo al artículo de David Gubbins: ¿Ha tenido siempre la Tierra campo magnético? Sí, al menos durante los últimos 3000 millones de años, siendo siempre dipolar, con un polo norte y un polo sur (excepto durante los “breves” lapsos en los que se ha producido la inversión como tal), igual que un imán. ¿Quién genera este campo magnético? El núcleo exterior de hierro líquido está continuamente en movimiento convectivo, a velocidades promedio de un milímetro por segundo, y cuando corta las líneas de campo magnético genera un voltaje que refuerza el campo magnético original. Claro no todo el núcleo rota como un sólido, porque es líquido. Las diferentes zonas convectivas rotan en sentidos diferentes (horario y antihorario). El sentido “dominante”, la suma de todos los horarios y antihorarios no siempre da exactamente cero, todo lo contrario, es el que marca la dirección del campo magnético. Periódicamente las zonas “no dominantes” ganan a las “dominantes” y el campo magnético se invierte. Es un fenómeno no lineal que, aunque no se comprende todavía con todo detalle, se sabe que la convección del núcleo externo líquido es muy inestable.
¿Cómo se sabe que la polaridad del campo magnético terrestre se ha invertido en el pasado? Muchas rocas están magnetizadas en la dirección del campo magnético en el momento de su formación. En columnas sedimentarias se observa que esta magnetización cambia alternativamente conforme vamos profundizando (yendo más lejos en el pasado). También se han observados “tiras” magnéticas en la plataforma oceánica cerca de las dorsales oceánicas donde dos placas tectónicas “colisionan”. La “nueva” tierra que emerge en estas dorsales oceánicas queda magnetizada y muestra “tiras” magnéticas alternas en la actualidad. ¿Cuánto dura el proceso de una inversión? “Muy poquito”, unos miles de años. El campo se vuelve cada vez más débil hasta que se vuelve cero (pero como es inestable) y vuelve crecer poco a poco, pero invertido. ¿Cuál es la periodicidad de las inversiones? Los datos geológicos “hablan” de una inversión cada 300 mil años, en media. La última fue hace 780 mil años. Entre inversiones, el campo a veces realiza una “excursión” al “otro lado” retornando al poco tiempo (un aborto de inversión). ¿Tienen algún patrón la inversiones? Los estudios estadísticos parecen indicar que son completamente aleatorias.
Y la pregunta del millón de dólares (digo, euros) ¿Nos estamos acercando a una nueva inversión? Puede que sí. Desde 1850 el campo magnético dipolar sea debilitado alrededor de un 5% por siglo y datos arqueológicos indican que en la época de los romanos, hace 2000 años, era aún más fuerte. Estos pueden ser indicativos del inicio de una inversión, pero pueden que se queden sólo en un “nuevo” aborto de inversión. No se sabe. Ni los experimentos por ordenador, cada día más precisos, ni los experimentos de laboratorio, parece que son lo suficientemente precisos como para permitirnos dar respuesta segura a esta cuestión.
¿Tiene razón la peli “El núcleo” sobre los efectos de una inversión? Un campo magnético más débil puede debilitar el efecto de apantallamiento de la magnetosfera con lo que aumentará la actividad de las auroras (boreales), habrá problemas en las comunicaciones electrónicas, en las redes de distribución de electricidad, pero se sabe muy poco de los detalles y magnitud de estos efectos. Lo que está claro es que la especie humana ha sobrevivido en el pasado múltiples inversiones por lo que no habrá ningún efecto apocalíptico significativo… o esperemos que para entonces, al menos, lo sepamos con mayor certeza.
Cada semana se publican nuevas “demostraciones” de la Conjetura de Riemann, por ejemplo, Pedro Geraldo, “The nontrivial zeros of the Zeta Function lie on the Critical Line,” ArXiv preprint, 15 Mar 2008, cuyo abstract reza “a characterization of the solutions of the equation: zeta(z) = 0 (…) is used to give a proof for Riemann is Conjecture”, o se realizan “grandes” avances hacia una demostración, por ejemplo, R. Acharya, “Realization of the Riemann Hypothesis via Coupling Constant Spectrum,” ArXiv preprint, 17 Mar 2008, cuyo abstract indica que “We present a Non-relativistic Quantum mechanical model, which exhibits the realization of Riemann Conjecture,” o también Stefano Beltraminelli, Danilo Merlini, Sergey Sekatskii, “A Hidden Symmetry Related to the Riemann Hypothesis with the Primes into the Critical Strip,” ArXiv preprint, 10 Mar 2008, que presentan “two new equivalent formulations of the Riemann Hypothesis (…) [using] a “hidden symmetry”, a global symmetry which connects the region outside the critical strip with that inside the critical strip.”
Sin embargo, el problema es extremadamente difícil y los avances en las “líneas oficiales” de ataque son lentos, o no tanto. El 12 de marzo de 2008, durante una conferencia en el American Institute of Mathematics (AIM), dos investigadores británicos exhibieron el primer ejemplo conocido de función L transcendente de tercer grado. Las funciones L de Dirichlet son generalizaciones de la función zeta de Riemann, que comparten con ella ciertas propiedades que permiten hablar de la Conjetura de Riemann Generalizada, aplicable a todas ellas, incluida la zeta de Riemann (conjetura desde 1859). Las funciones L pueden ser algebraicas, son fáciles de obtener, y transcendentes, objetos difíciles donde los haya. El postdoc Ce Bian y su director Andrew Booker, gracias al uso de ordenadores, más de 10 mil horas, es un “gran avance” en el campo de las funciones L de grado alto (hace 30 años se determinó la primera función L transcendente de segundo grado y algunos pensaban que la primera de tercer grado tardaría más en ser descubierta).
¿Cumple la nueva función L descubierta la conjetura de Riemann? Sus primeros ceros han sido calculados y parece que sí, pero se necesitan experimentos con ordenador intensivos para confirmar este resultado para, digamos, los primeros millones de ceros. Muchos ya están a la obra… Como dice Dorian Goldfeld, experto en teoría de números de la Universidad de Columbia, EEUU, “This discovery is analogous to finding planets in remote solar systems. We know they are out there, but the problem is to detect them and determine what they look like. It gives us a glimpse of new worlds.”
Las funciones L de Dirichlet comparten muchas propiedades con la función zeta de Riemann y se caracterizan por varios parámetros: el nivel, el grado y el parámetro de Langland. La zeta de Riemann tiene nivel 1, grado 1 y parámetro de Langland 0. Las funciones L son algebraicas si el parámetro de Langland es un número racional (cociente de enteros) o algebraico (raíz de un polinomio de coeficientes enteros), en otro caso, es transcendente.
Las funciones L aparecen en gran número de resultados en teoría de números, son el “Santo Grial” de esta rama de las matemáticas. Por poner sólo un ejemplo, la demostración de Andrew Wiles del Último Teorema de Fermat utiliza en uno de sus pasos cruciales que ciertas series de Dirichlet asociadas a curvas elípticas son de hecho funciones L algebraicas de grado 2.
Sin entrar en detalles técnicos, la Conjetura de Riemann nos indica cómo están distribuidos los números primos entre todos los números. En la primera foto veis a Russell Crowe el actor que protagonizó (nominado pero no recibió el Óscar) la película “Una mente maravillosa,” que ganó el Óscar a mejor película y a mejor director en 2001, basada en la biografía de John Forbes Nash Jr. (Nobel de economía en 1994) escrita por Sylvia Nasar, bestseller que estuvo nominado al premio Pulitzer, aunque no lo ganó. Recordad (1) que el premio Nobel de economía no es como el resto de los premios Nobeles, lo concede un banco, está muy ”politizado” y casi todos los años genera un gran número de críticas, (2) el libro de Nasar se lee muy fácil, en castellano le llamaron “Una mente prodigiosa“, donde la autora se recrea en el comportamiento homosexual de Nash, que incluso llegó a seducir a alguno de sus alumnos, y (3) que Nash tuvo su gran ataque “final”, justo antes de abandonar la investigación, cuando trabajando en la demostración de la conjetura de Riemann, creyendo que estaba a punto de obtenerla, le dijeron que un ruso se le había adelantado, y aunque más tarde se descubrió un error en su demostración, ya Nash estaba “perdido para la ciencia” en un hospital.
La película, como es de esperar en el “castro” Hollywood, recorta todo lo “escabroso” de la vida de este gran genio y nos presenta un ejemplo más de matemático loco. Aunque quizás no tan loco como el protagonista de “Pi, fé en el caos.”
Los túneles de viento no sólo permiten estudiar la aerodinámica de aviones, automóviles y veleros, sino también la del vuelo de un insecto, un pájaro o un murciélago. Katharine Sanderson, “Bat’s powerful lift is illuminated by fog,” Nature News, Published online 28 February 2008, nos comenta en un artículo reciente publicado por la “competencia”, F. T. Muijres, L. C. Johansson, R. Barfield, M. Wolf, G. R. Spedding A. Hedenström, “Leading-Edge Vortex Improves Lift in Slow-Flying Bats,” Science, Vol. 319. no. 5867, pp. 1250 – 1253, 29 February 2008, sobre los secretos de la técnica vuelo “parado” de insectos y murciélagos (al estilo de los helicópteros).
¿Qué es el vuelo “parado”?
Vuelo “parado” de un murciélago
El video de Hedenström y su grupo muestra un murciélago alimentándose de néctar en un túnel de viento que contiene niebla artificial que se ilumina mediante luz láser pulsante, lo que permite visualizar el movimiento del aire alrededor de las alas del murciélago.
El estudio muestra que la aerodinámica del aleteo del murciélago es un fenómeno dinámico complicado que no puede ser analizado en estado estacionario. Al menos el 40% de la fuerza de sustentación es debida a la presencia de vórtices generados por el borde del ala durante el aleteo (leading-edge vortices, LEV), fenómeno ya observado en el aleteo de muchos insectos, por ejemplo en las abejas, Katharine Sanderson, “Bats fly like a bee,” Nature News, Published online 10 May 2007. Los resultados de Hedenström complementan el estudio anterior A. Hedenström, L. C. Johansson, M. Wolf, R. von Busse, Y. Winter, G. R. Spedding, “Bat Flight Generates Complex Aerodynamic Tracks,” Science, 316: 894 – 897 (2007), al que El Mundo ya dedicó una noticia muy interesante, cuya lectura recomiendo, Olalla Cernuda, “La compleja aerodinámica de los murciélagos,” El Mundo, 11 mayo 2007.
Los resultados experimentales y teóricos obtenidos para el vuelo de los murciélagos que se alimentan de néctar seguramente será aplicables a los vampiros, que se alimentan de sangre, aunque éstos no necesitan el vuelo “parado”, sino que se aferran a la piel de su víctima. ¿Cómo volará Drácula?
Muy bella representación de la colisión futura (en unos 4000 millones de años) entre Andrómeda y Nuestra Vía Láctea resultado del proyecto GRAVITAS (hay un DVD editado). Hay una versión en 3D que requiere gafas especiales. Busca galaxydynamics en youtube y te sorprenderás.
La Academia (Norteamericana) de Ingeniería (National Academy of Engineering) ha nombrado un comité para determinar los grandes retos pendientes de la ingeniería (The Grand Challenges for Engineering). Acaban de publicarse sus resultados:
Permitidme algunos comentarios sobre “Nuevas técnicas de aprendizaje personalizado“. ¿Cómo aprendemos? ¿Todos aprendemos igual? Las investigaciones psico-pedagógicas parecen mostrar que que aprendemos de forma muy diferente. Por ejemplo, algunos niños aprenden a hablar a base de “aprender palabras completas” y otros a base de “aprender fonemas indivuales”. El aprendizaje es algo muy personal. Por tanto, la docencia debería ser personalizada.
La inflexibilidad del sistema educativo actual, que no tiene en cuenta las diferencias de actitud o interés, de edad, de entorno cultural y familiar, o nivel de motivación. Los estudiantes altamente auto-motivados pueden seguir estrategias auto-dirigidas bajo una guía muy suave. Otros estudiantes prefieren un enfoque mucho más estructurado siguiendo las guías de un maestro, estando auto-motivadas sólo en ciertos tópicos de su interés. Incluso hay alumnos que necesitan recibir “regalos” para motivarse y aprenden mejor con una formación paso a paso. Finalmente, también están los que se resisten sistemáticamente al aprendizaje y no tienen ningún interés en alcanzar los logros establecidos por el Sistema. Esta clasificación de estudiantes se refleja en que algunos prefieren aprender a base de ejemplos, otros encontrando respuestas a preguntas, y aún otros resolviendo los problemas por sus propios medios.
En Aprendizaje Guiado por Ordenador (CAL, computer-aided learning) se pretenden utilizar nuevas tecnologías (ordenadores, internet) con objeto de desarrollar técnicas de aprendizaje “inteligente”, sistemas de “recomendación” que guían el estudio individual en función de las preferencias y actitudes del propio alumno. Es el campo de “Tutores Inteligentes” donde se tratan de desarrollar las técnicas que posibilitarán estas nuevas ténicas de aprendizaje. Por ejemplo, métodos para “optimizar” el orden de presentación de los temas, como el uso de algoritmos genéticos. También se utilizan técnicas de modelado del “conocimiento” y “aptitudes” del alumno.
Por supuesto, el sueño de adquirir conocimiento inmediato, como cuando Trinity en la película “Matrix” aprende a pilotar un helicóptero al instante mediante la descarga en su cerebro de un programa para hacerlo son solamente ciencia ficción, y lo serán al menos durante el siglo XX. Más información en “What is Personalized Learning?,” The e-Learning Developers’ Journal May 7: 1-7 (2002).
Un trailer no oficial de “La Naranja Mecánica” de Kubrick con música de Wendy Carlos, quien, cuando se llamaba Walter Carlos, grabó “Switched-On Bach”, 1968. Amigo de Robert (Bob) Moog (fallecido en 2005), físico e ingeniero electrónico inventor en 1963 del sintetizador (monofónico, basado en osciladores (VCO) y amplificadores (VCA) controlados por voltaje, junto a bancos de filtros) junto al compositor (músico) Herbert Deutsch. Expuesto en una feria de instrumentos musicales electrónicos en 1964, tuvo poca repercusión “musical” hasta el enorme e inesperado éxito de “Switched-On Bach” (con las derechos de autor Walter pudo cambiarse de sexo en 1972).
Yo, de niño, aficionado a la música (creo que me estoy volviendo viejo pues cada día escucho menos música y más radio en directo, veo menos cine y más dvd-screeners) y a la electrónica siempre quise tener un sintetizador (Moog) modular Formant de Elektor (aquí puedes escuchar uno). Pero me he quedado con las ganas (aunque en su momento me estudié los circuitos tratando de “entender” cómo funcionaba). ¡ Qué tiempos aquellos ! Un día me di cuenta de que la electrónica eran “cuatro chorradas” inventadas por el hombre y decidí ir a la base, la física de la naturaleza, lo verdaderamente fundamental. Ahora me dedico a la matemática computacional. ¡ Cómo cambia la vida !
El siguiente documental (un extracto) de Canal Historia sobre “La Invención del Sintetizador Moog” es bastante interesante e instructivo. Qué lo disfrutes.
“¿Piensas que es necesario ser muy inteligente para jugar al ajedrez? A medida que los chicos/as son mayores, empiezan a manifestar la idea de que hay que ser muy inteligente para jugar al ajedrez y que puede ser más bien aburrido. Esta tendencia, también aumentando proporcionalmente con la edad, se manifiesta en el sentido de manifestar desinterés para aprender el juego del ajedrez.” Opiniones expresadas en el Club de Ajedrez extremeño LINEX-MAGIC. Muchas páginas web muestran las mismas ideas: 7 Misconceptions about “Chess Players”.
El ajedrez es el juego de “inteligencia” por excelencia entre los juegos de tablero. En el artículo de investigación en la psicología de la inteligencia de Bilalić, McLeod and Gobet, “Does chess need intelligence? – A study with young chess players” Intelligence, Volume 35, Issue 5, September-October 2007, Pages 457-470, se estudia la posible correlación entre inteligencia y habilidad para jugar al ajedrez. Estudian a 57 jugadores jóvenes tanto con test de inteligencia, como midiendo sus años de experiencia y sus horas de práctica a la semana. La práctica es el factor más influyente en el rendimiento ajedrecístico, sin embargo la inteligencia es el siguiente factor que influye. Ahora bien, escogiendo los 23 mejores jugadores entre los 57, resulta que la inteligencia no es un factor significativo en los resultados, incluso, parece que ¡¡ se correlaciona negativamente con la destreza ajedrecística !! Este resultado inesperado se explica por la correlación negativa entre inteligencia y práctica del ajedrez entre esos 23 “mejores” jugadores.
Aunque no sea imprescindible ser muy inteligente para jugar al ajedrez, lo cierto es que este juego requiere que nuestro cerebro funcione a pleno rendimiento durante una partida. ¿Realmente es así, qué partes del cerebro se activan mientras se juega al ajedrez? Atherton, Zhuang, Bart, Hu, and He, “A functional MRI study of high-level cognition. I. The game of chess” Cognitive Brain Research, Volume 16, Issue 1, March 2003, Pages 26-31, han empleado Imagen por Resonancia Magnética Nuclear Funcional (fMRI) para identificar las áreas corticales activas durante el análisis de las posiciones del juego en partidas de ajedrez. Se ha observado la activación bilateral (en los dos hemisferios) de los lóbulos frontales superiores, parietales y occipitales. Sólo pequeñas regiones del hemisferio izquierdo se han activado unilateralmente. Por tanto, el hemisferio izquierdo se activa más que el derecho durante una partida, algo lógico ya que este hemisferio es el ”lógico” y el ajedrez requiere mucha “lógica”. Nota: La imagen debajo de la de Spock jugando al ajedrez es de este estudio.
¿Por qué el ajedrez interesa tanto a los neurocientíficos? Puede que sea porque jugar al ajedrez es una actividad del cerebro reservada a los humanos, nadie conoce un primate no humano capaz de hacerlo (¿alguna vez habéis visto la foto de un “mono” jugando al ajedrez?).
El estudio de Atherton et al. contiene una interesante discusión de sus resultados sobre si el ajedrez es fundamentalmente una tarea espacial o una tarea lógica (de habilidad computacional). Sorprendentemente, la gran activación de las áreas corticales parietales y la poca del lóbulo frontal lateral izquierdo, normalmente asociado a medidas de inteligencia y de razonamiento lógico, sugieren que el ajedrez es fundamentalmente una actividad espacial. La activación de las áreas que se encargan del procesamiento visual y espacial, los lóbulos parietales y occipitales, confirma este resultado. Esto ratifica lo anterior, el ajedrez no es sólo el deporte de los inteligentes.
Por supuesto, los resultados científicos siempre tienen múltiples caras (facetas) y podemos darle la vuelta a la tortilla. Es decir, los resultados de Atherton et al. pueden interpretarse como que las regiones del cerebro encargadas del procesamiento de la información espacial y visual son mucho más complejas de lo esperado y realizan operaciones de computación que requieren interacción entre conocimiento memorizado e información espacial de los sentidos. De hecho, los lóbulos parietales están involucrados en la comparación numérica, la aproximación de números y las operaciones de rotación de objetos mentalmente. Es decir, la activación de estas partes de cerebro nos indica que el jugador está considerando los múltiples movimientos de piezas en un árbol de búsqueda del mejor movimiento.
Resultados parecidos a los obtenidos para el ajedrez se han obtenido para el juego chino del GO, por ejemplo, Barrett, “Do chess and GO need ‘g’?“, Trends in Cognitive Sciences, Volume 6, Issue 12, 1 December 2002, Page 499. Nota la “g” del título se refiere a la “inteligencia general”.
¿Requiere el ajedrez tener “buena” memoria? Hay muchas teorías al respecto de la memoria de los “expertos”, algunos centrados en los jugadores de ajedrez. El artículo de Gobet, “Expert memory: a comparison of four theories“, Cognition, Volume 66, Issue 2, 2 May 1998, Pages 115-152, compara las 4 teorías más conocidas sobre la relación entre la memoria y el ser “experto” en ajedrez: el jugador memoriza agrupaciones de piezas (chunking theory), el jugador aplica un algoritmo de búsqueda, con una función de evaluación que depende de su conocimiento (SEEK theory), el jugador tiene una buena memoria a largo plazo (long-term working memory theory), y el jugador utiliza un buen banco de patrones memorizados (template theory). La primera de estas teorías parece ser consistente con los datos obtenidos experimentalmente, aunque la mejor correlación con éstos se obtiene usando la cuarta (teoría de los patrones).
Hablando de la memoria y del ajedrez, el artículo Schneider, Gruber, Gold, and Opwis, “Chess Expertise and Memory for Chess Positions in Children and Adults“, Journal of Experimental Child Psychology, Volume 56, Issue 3, December 1993, Pages 328-349, es interesante. Han estudiado la “memoria ajedrecística” de niños novatos y expertos, y adultos novatos y expertos. Los adultos novatos recuerdan mejor las posiciones de las piezas en partidas que los niños expertos, sin embargo, en general, los niños muestran mejor memoria para las posiciones de las piezas del ajedrez que los adultos cuando éstan se distribuyen al azar.
Receta del ratatouille
Políticamente incorrecto, altivo al extremo, es el prototipo del empollón, inadaptado, que busca que “todos hablen de él, aunque sea mal.” Agitador político, tuvo problemas con el gobierno y llegó a estar en prisión. Trató de entrar en la École Polytechnique, la élite universitaria francesa, dos veces, pero en ambas cateó. Su arrogancia le llevó a afirmar que “las preguntas que le hicieron eran tan triviales, que no se dignó a contestarlas” (en realidad, quizás influyera más que su padre se acababa de suicidar por cuestiones políticas, eran tiempos políticamente muy revueltos en Francia). Fue aceptado en 1829 en una universidad de “segunda”, la École Normale, pero al año siguiente lo expulsaron por conducta inapropiada. En cualquier caso, era una “niña bonita” (admirado por muchos de sus profesores) por su extrema inteligencia para las matemáticas. En palabras de Klein, “mozalbete descarado, casi petulante, … es un matemático de completa claridad y madurez formal, con una prodigiosa profundidad”.
