jueves, 8 de julio de 2010

Cisnes Negros y Quimica

A raiz de la asistencia al "Monday Reading Club" de Barcelona,

http://themondayreadingclub.com/category/barcelona/

donde se debatia sobre el libro "El Cisne Negro", de Nachim Talem, reflexioné sobre una pregunta:

¿Existen los cisnes negros en las ciencias puras y experimentales?

Durante el debate se pasó de soslayo el papel de los llamados cisnes negros en la ciencia, dando a entender que se dan con mucha mas frecuencia fuera del ámbito de la ciencia “tradicional”.

Esto no es así y me ha llevado a reflexionar sobre el avance del conocimiento científico. Cierto que muchos descubrimientos están dirigidos. Sabemos a donde queremos llegar (que queremos “descubrir”) y vamos acumulando experiencia y conocimientos de forma acumulativa.

¿Pero que ocurre cuando en medio de los experimentos nos encontramos con un “cisne negro”? ¿No tenemos todas las variables controladas? ¿No lo tendríamos que haber predicho con los modelos matemáticos que tenemos a nuestro alcance?

Dejadme que os cuente un caso real para ilustrar mejor:

Un dia, el departamento de marketing, nos dijo que los nuestros clientes estarian mucho mas satisfechos con un determinado producto “A” si tubiese acentuadas determinadas propiedades. Nos pusimos manos a la obra, primero pensando cómo hacerlo, diseñando las pruebas y experimentos y estableciendo modelos matemáticos. Cuando todo estuvo a punto, pasamos a la parte experimental, para corroborar hispótesis y avanzar en la mejora del producto. Durante las primeras semanas todo iba correctamente. Los experimentos fallidos o exitosos nos indicaban el camino por donde debiamos avanzar. Todo iba perfecto hasta que en uno de los experimentos, modificando una variable, dio un producto “B” que nos sorprendió a todos.

El producto “B” ha resultado ser mejor, tener propiedades diferentes y más competitivas que “A”. Aqui surjen dos problemas:

1) No habiamos previsto la formación de “B”. Todo apuntaba a “A”. Leyes quimicas, fisicas, conocimientos anteriores, reactividades, cinética... ¿Falló ahí la teoria del conocimiento científico? O solo somos malos haciendo predicciones aún cuando creemos que tenemos todo controlado?

2) Una vez formado “B”, se puede explicar perfectamente con la teoria que tenemos. Es decir, no hace falta formular una nueva hipótesis. “B” es explicable a posteriori. No hay nada misterioso en ello.

El punto 2) corrobora lo dicho en 1). Somos muy malos haciendo predicciones, y eso que nos apoyan las ciencas exactas. Y ni aún asi acertamos.

Ahora el producto “B” es el eje central de una nueva gama de productos e investigaciones. Esto me hace pensar en una interesante reflexión:

Cuando en los articulos cientificos se auncian descubrimientos o avances importantes sin un importante background detras; ¿cuantas veces han sido fruto del azar? O mejor dicho:

¿ Cisnes Negros?

Toda esta explicación, la resumió muy inteligentemente Isaac Asimov:

“La frase más excitante que se puede oir en la Ciencia, la que sin duda ha llevado a más descubrimientos, no es ¡Eureka! sino «¡Anda, qué curioso!»

martes, 19 de febrero de 2008

Como medir un edificio con un barómetro

La siguiente anécdota ya circulaba por Internet en sus incios y recuerdo haberla leido cuando era estudiante, me ha costado encontrarla, pero aqui está:


Fuente original:

Prof. Alexandre Calandra - Universidad de Washington
Carta enviada al diario La Presse de Montreal.
Del sitio: EPISTEMOLOGÍA (Lic. Hernán Miguel)


...Sir Ernest Rutherford, presidente de la Sociedad Real Británica y Premio Nobel de Química en 1908, contaba la siguiente anécdota:

Hace algún tiempo, recibí la llamada de un colega. Estaba a punto de poner un cero a un estudiante por la respuesta que había dado en un problema de física, pese a que éste afirmaba rotundamente que su respuesta era absolutamente acertada.

Profesores y estudiantes acordaron pedir arbitraje de alguien imparcial y fui elegido yo. Leí la pregunta del examen y decía: "Demuestre cómo es posible determinar la altura de un edificio con la ayuda de un barómetro".

El estudiante había respondido: "Lleva el barómetro a la azotea del edificio y átale una cuerda muy larga. Descuélgalo hasta la base del edificio, marca y mide. La longitud de la cuerda es igual a la longitud del edificio".

Realmente, el estudiante había planteado un serio problema con la resolución del ejercicio, porque había respondido a la pregunta correcta y completamente. Por otro lado, si se le concedía la máxima puntuación, podría alterar el promedio de sus de estudios, obtener una nota más alta y así certificar su alto nivel en física; pero la respuesta no confirmaba que el estudiante tuviera ese nivel.

Sugerí que se le diera al alumno otra oportunidad. Le concedí seis minutos para que me respondiera la misma pregunta pero esta vez con la advertencia de que en la respuesta debía demostrar sus conocimientos de física.
Habían pasado cinco minutos y el estudiante no había escrito nada. Le pregunte si deseaba marcharse, pero me contesto que tenia muchas respuestas al problema. Su dificultad era elegir la mejor de todas. Me excusé por interrumpirle y le rogué que continuara.

En el minuto que le quedaba escribió la siguiente respuesta: "Toma el barómetro y lánzalo al suelo desde la azotea del edificio, calcula el tiempo de caída con un cronómetro. Después aplica la formula altura = 0,5 a t2. Y así obtenemos la altura del edificio".

En este punto le pregunte a mi colega si el estudiante se podía retirar.
Le dio la nota mas alta.

Tras abandonar el despacho, me reencontré con el estudiante y le pedí que me contara sus otras respuestas a la pregunta. Bueno, respondió, hay muchas maneras, por ejemplo, tomas el barómetro en un día soleado y mides la altura del barómetro y la longitud de su sombra. Si medimos a continuación la longitud de la sombra del edificio y aplicamos una simple proporción, obtendremos también la altura del edificio.

Perfecto, le dije, ¿y de otra manera? Sí, contestó; este es un procedimiento muy básico para medir un edificio, pero también sirve.
En este método, tomas el barómetro y te sitúas en las escaleras del edificio en la planta baja.
Según subes las escaleras, vas marcando la altura del barómetro y cuentas el número de marcas hasta la azotea. Multiplicas al final la altura del barómetro por el número de marcas que has hecho y ya tienes la altura. Este es un método muy directo.

Por supuesto, si lo que quiere es un procedimiento más sofisticado, puede atar el barómetro a una cuerda y balancearlo como un péndulo, y determinar el valor de la "g" all nivel de la calle y en el techo del edificio. La altura del edificio puede, en principio, calcularse a partir de la diferencia entre los dos valores obtenidos.

En este mismo estilo de sistema, atas el barómetro a una cuerda y lo descuelgas desde la azotea a la calle. Usándolo como un péndulo puedes calcular la altura midiendo su período de oscilación. En fin, concluyó, existen otras muchas maneras.

Probablemente, siguió, la mejor sea tomar el barómetro y golpear con él la puerta de la casa del conserje. Cuando abra, decirle:
"Señor conserje, aquí tengo un bonito barómetro. Si usted me dice la altura de este edificio, se lo regalo."

En este momento de la conversación, le pregunté si no conocía la respuesta convencional al problema (la diferencia de presión marcada por un barómetro en dos lugares diferentes nos proporciona la diferencia de altura entre ambos lugares) Evidentemente, dijo que la conocía, pero que durante sus estudios sus profesores habían intentado enseñarle a pensar, cómo emplear el método científico, cómo explorar las profundidades de la lógica de un tema estudiado, y todo eso de una manera pedante, como sucede a menudo en matemáticas modernas, sin mostrar la estructura misma del tema tratado.

De regreso en mi oficina, reflexioné largo tiempo sobre este estudiante. Mejor que todos los informes sofisticados que hasta entonces había leído, acababa de enseñarme la verdadera pedagogía, la que se apega a la realidad. Con jóvenes como éste, no le temo al futuro.



El estudiante se llamaba Niels Bohr, físico danés, premio Nobel de Física en 1922, más conocido por ser el primero en proponer el modelo de átomo con protones y neutrones y los electrones que lo rodeaban. Fue fundamentalmente un innovador de la teoría cuántica.

lunes, 18 de febrero de 2008

¿El cielo está mas caliente que el Infierno?

Para empezar este blog, voy a poner una serie de curiosidades que he ido encontrando por la red, las cuales hacen ver la cienca desde otro punto de vista, divertido a veces:

El texto que aparece a continuación es la traducción de uno publicado de forma anónima en Applied Optics (1972, 11 A14).

La temperatura del Cielo se puede determinar con bastante precisión. Nuestra autoridad es la Biblia, en Isaías 30,26 podemos leer,

"La luz de la Luna será como la luz del Sol, y la luz del Sol será siete veces mayor, que la luz de siete días...."

Por tanto, el Cielo recibe de la Luna tanta radiación como la Tierra recibe del Sol, y además siete veces siete (49) veces lo que la Tierra recibe del Sol, o 50 veces en total. La luz que recibimos de la Luna es una diezmilésima parte de la luz que recibimos del Sol, por lo que podemos ignorarla. Con estos datos podemos calcular la temperatura del Cielo. La radiación que recibe el Cielo lo calentará hasta el punto en el que el calor perdido por radiación iguale el calor que recibe. En otras palabras, el Cielo pierde, por radiación, cincuenta veces más calor que la Tierra . Utilizando la ley de Stefan-Boltzman para la radiación

(C/T)^4=50

donde T es la temperatura absoluta de la Tierra, 300 K (27º C). Esto permite calcular para la temperatura del Cielo, H, un valor de 798 K (525 ºC).

La temperatura exacta del Infierno no se puede calcular exactamente pero debe ser menor que 444,6 ºC, la temperatura a la que el azufre cambia de líquido a gas. En Apocalipsis 21:8 podemos leer ,

"...para los idólatras y todos los mentirosos, su herencia será el lago que arde con fuego y azufre...".

Un lago de azufre fundido significa que su temperatura debe ser igual o menor que el punto de ebullición, que es 444,6 ºC. (Por encima de ese punto, sería un gas, no un lago)
Tenemos entonces que, la temperatura del Cielo es 525 ºC y la temperatura del Infierno 445 ºC .

Por lo tanto, el Cielo está más caliente que el Infierno.

Primer Post

Este es el primer blog que escribo. Mi idea es escribir y publicar artículos y curiosidades sobre la Química, y como no, de la ciencia en general (física, astronomía, etc...). He publicado en otros sitios blogs parecidos, pero siempre dentro de redes sociales (Netlog, Facebook,...), pero sin resultados. Nadie en esos sitios q se interesa por la química. A ver si ahora hay más suerte.