sábado, diciembre 21, 2019

Lo que voló con la bomba

(PD)

Este año se cumplieron 74 años de la bomba de Hiroshima. Ese día murieron 250000 personas en una fracción de segundo. Y cambió el mundo. De una forma tan dramática, que se hace difícil verlo hoy, porque cuesta imaginar un contexto diferente.

Junto con el nazismo, las armas nucleares fueron la principal justificación del movimiento anticientífico en la segunda mitad del siglo XX. La izquierda occidental mutó desde su falacia inicial de que marxismo era una teoría científica de la Historia, a su presente desvarío de que la ciencia es un invento capitalista.

Se generaron fábulas sobre cómo la ciencia había justificado al nazismo, cuando en los hechos esas justificaciones nunca tuvieron nada de científicas. Se inventó una visión de la ciencia como la responsable de la bomba atómica, algo que sonaría ridículo si no fuera porque está tan difundido. Peor aún, se creó una doctrina de responsabilidad social de los científicos, como si los logros científicos fueran inventos en lugar de descubrimientos, y entonces el científico pudiera elegir qué descubrir.


(PD)


Se empezó a juzgar a las ideas científicas en términos de su peligrosidad política, como si la realidad tuviera que ajustarse a la medida ideológica humana. En lugar de clarificar que el “racismo científico” nunca fue ciencia, prácticamente se prohibió pensar en el ser humano como un ente biológico. Todavía hoy quien hable de cualquier tipo de diferencia innata entre las personas, será inmediatamente y sin matices tildado de nazi.

Todo eso derivó en un anticientificismo militante, impulsado paradójicamente desde la izquierda y el progresismo en todos los niveles. Y es raro porque hasta la segunda guerra mundial eran los grandes estamentos conservadores los que propugnaban la irracionalidad y el pensamiento mágico en las clases populares. Luego de la Guerra en cambio, el progresismo se puso con entusiasmo la camiseta retrógrada que hasta hacía poco llevaban las iglesias y las oligarquías.


(PD)


El marasmo intelectual en el que el mundo está sumido, desde Trump hasta Macri, tiene mucho que ver con esa actitud de la izquierda de negación y rechazo hacia el conocimiento. En el paupérrimo nivel intelectual del debate público, en Argentina y en el mundo, tal negacionismo progresista tiene una enorme responsabilidad.
Por supuesto que la derecha ayudó, son banales pero no estúpidos. Adoptó el discurso ñoño del progresismo podando cualquier detalle monetario. Con la caída del muro y el fin de los estados comunistas que aún mantenían el positivismo como justificación, el pensamiento posmoderno se hizo dueño de la mente occidental.

Hoy en día el ciudadano de a pié no distingue la ciencia de cualquier cosa que haga un científico. Y lo triste es que buena parte de los académicos, en particular en las áreas humanas, tampoco. Entonces si un científico dice y hace algo deplorable su responsabilidad se traslada del ámbito personal al epistemológico. Fue "a ciencia la responsable del hecho, no la persona del científico.

Por ejemplo, los experimentos secretos con medicamentos en Centroamérica en los 70’s no se discuten como responsabilidad de una decena de políticos y empresarios de EEUU, sino de la ciencia como modo de adquisición de conocimiento. Los 250000 muertos por la bomba de Hiroshima no se achacan a la ambición de poder de Harry Truman sino de la Teoría de la Relatividad y al pobre Albert Einstein.

Se asimila el realismo, la idea de que existe una realidad externa y que podemos entenderla, al autoritarismo de negar opiniones diferentes.

Al no distinguir la ciencia como método, de lo que haga cualquiera que se diga científico, se niega en carácter humano de los científicos. El científico hace ciencia cuando, en un laboratorio, aplica el método al conocimiento de la realidad. No cuando caga o cocina fideos.


(CC0)


Albert Einstein es un lindo ejemplo. Fue pacifista en todas las guerras, algo bastante generalizado en la comunidad científica de entonces y de ahora, que siempre fue muy internacional. De hecho, se opuso abiertamente a ambas guerras mundiales, lo que le valió el desprecio de muchos connacionales.

Su teoría de la Relatividad de 1905 decía que la materia y la energía eran la misma cosa, dos aspectos de la misma cantidad. A alguien se le ocurrió que si se pudiera extraer la energía contenida en un átomo, se podría hacer una bomba. Por supuesto, hecha esa propuesta, los estados imperiales empezaron a investigarla. Pero entre la teoría de la Relatividad y la explosión de Hiroshima pasaron 40 años. En esas décadas se descubrió nada menos que toda la Mecánica Cuántica. No hay absolutamente ningún modo en el que Einstein podría haber previsto en 1905 el resultado de su famoso artículo. Es absurdo siquiera plantearlo.

Ya famoso, Einstein huyó del nazismo y se refugió en EEUU. Allí, firmó una carta de varios académicos dirigida al entonces presidente Franklin D. Roosevelt, alertándolo sobre una posible bomba atómica nazi. Los que atribuyen responsabilidad moral a Einstein por haber firmado esa carta ¿qué hubieran hecho? Era un ser humano, con miedos y dudas. Conocía a Werner Heisenberg que dirigía el programa nuclear alemán, y que no era ningún estúpido. Si los nazis obtenían la bomba, hubieran dominado el mundo. Y aún así dudó, y tuvo que ser convencido por sus colegas para apoyar esa carta.

Son moralmente mucho más ambiguos Julius Oppenheimer o Enrico Fermi, quienes trabajaron directamente en el desarrollo del arma. E incluso así, no tanto: cuando la bomba se ensayó en Alamogordo, New Mexico, varios miembros del Proyecto Manhattan firmaron otra carta, pidiéndole al presidente Harry Truman que no la usara. Sugerían alertar al alto mando japonés de un ensayo en una isla del pacífico, para que pudieran verla, y así forzarlos a la rendición. Pero claro, a esa altura el objetivo de destruir Hiroshima no era detener a los japoneses ni a los nazis, sino asustar a los rusos. La decisión de arrojar la bomba fue una decisión política, y la responsabilidad les cabe a los políticos. No a Einsten ni a la ciencia.


(CC BY-SA 2.0, by romana klee)


Como conclusión: es ya hora de abandonar el negacionismo científico y el relativismo epistémico, porque no debilitan al poder, sino a los sectores populares que deben enfretarlo.

martes, diciembre 17, 2019

La suerte y las simetrías

(PD)

Un dado cargado es uno que cae preferentemente con una cara particular hacia arriba. En términos matemáticos, la probabilidad de una de sus caras es mayor que la de cualquiera de las otras.

Esto sucede cuando las caras del dado no son equivalentes. En otras palabras, los procesos físicos que tienen lugar cuando lo arrojamos actúan de modo diferente dependiendo de cuál cara esté apuntando hacia arriba en cada instante. De este modo, la dinámica del dado selecciona una cara particular cuando cae al suelo.

El efecto se puede entender razonando en términos de energía: caer con una cara en particular hacia arriba cuesta menos energía que hacerlo con cualquiera de las otras. Si todas las caras costaran la misma energía, entonces no habría preferencia por ninguna de ellas, y todas tendrían la misma probabilidad Habría entonces una simetría entre las caras y el dado no estaría cargado, sería un dado justo… Tal simetría se puede entender intuitivamente si pensamos en tal dado justo apoyado en la mesa sobre una de sus caras: si lo levantamos y lo apoyamos sobre cualquier otra, nada cambia.

Este tipo de situación es general en los sistemas físicos: cuando hay una transformación de simetría (como levantar el dado de la mesa y girarlo) que nos lleva desde un estado cualquiera a cualquier otro, tales estados tienen la misma energía (como las caras de un dado justo) y por lo tanto tienen la misma probabilidad.

(PD)

El fenómeno de diferentes estados que tienen la misma energía se llama degeneración. Cuando hay una simetría aparece una degeneración, y viceversa, cuando encontramos una degeneración inesperada, los físicos saltamos en nuestros laboratorios ¡el sistema nos está ocultando algo! ¡hay alguna simetría escondida allí!

Por ejemplo, estoy estudiando un problema relacionado con los superconductores de alta temperatura crítica, que son una clase de materiales con un interés tecnológico importante. Se pueden dibujar las curvas que representan las energías de los diferentes estados del sistema, como función del campo magnético. Estas curvas se cruzan de a pares en varios puntos, lo que significa que para esos valores del campo magnético la energía de dos estados es la misma. En esos puntos entonces los estados degeneran. En otras palabras, debe aparecer una simetría.

(Imagen propia)

Entender cuál es esa simetría sería muy afortunado, ya que darnos muchísima información sobre los sistemas superconductores… ¡pero no tengo esa suerte!

sábado, diciembre 14, 2019

Heat

Greta Thunberg puso “de moda” el cambio climático, aprovechemos para decir algunas cosas al respecto.

Primero el diagnóstico:


Todas las observaciones indican que hay un incremento en la temperatura global desde la segunda mitad del siglo XX, que se está volviendo virtualmente exponencial en los últimos tiempos. En efecto, los últimos 16 años fueron los más calientes de los últimos 2000, con cada año más cálido que el anterior. Y esa tendencia está acelerándose rápidamente


Absolutamente todas las reconstrucciones de la temperatura pasada dan una media casi un grado menor a la actual, y cuando se extrapolan dan lugar una continuidad del crecimiento de temperatura para los próximos años. La velocidad del calentamiento se duplicó en las décadas transcurridas desde 1950 hasta hoy.



Las zonas más afectadas por el calentamiento son los polos, particularmente en el hemisferio norte. Se registra una reducción del hielo ártico con la consecuente suba del nivel del mar, y un aumento de los fenómenos climáticos violentos debido a los cambios de las corrientes atmosféricas.


El cambio es particularmente rápido en la última década, y se estima que, incluso si ningún parámetro atmosférico se alterara desde hoy en adelante, todavía habría un aumento adicional de al menos medio grado.

Luego, las causas.


El cambio de temperatura es proporcional a la cantidad de calor acumulada.

Ésta es el resultado del calor que la Tierra recibe, menos el que emite de vuelta al espacio (hay una pequeña cantidad de calor adicional producida en la Tierra, pero podemos considerarla despreciable).
El calor llega a la Tierra en forma de radiación solar. Una parte se absorbe en el suelo y en la atmósfera, y otra se refleja de vuelta al espacio. Una parte de la radiación absorbida se re-emite y también va al espacio. Por eso nuestro punto azul pálido se ve desde tan lejos.


Sin embargo, para que la radiación reflejada pueda llegar al espacio, tiene que dirigirse hacia arriba con la energía suficiente para atravesar la atmósfera en su viaje de salida. Los gases invernadero interceptan a la radiación ascendente, la absorben, y luego la re emiten con menos energía y en cualquier dirección. Por eso, la acumulación de gases invernadero tiene la propiedad de aumentar la temperatura global. El principal gas invernadero es el dióxido de carbono CO2, seguido por el metano NH4 y el vapor de agua H2O.


Otro punto importante es el albedo de la superficie, es decir cuánta de la radiación que recibe la superficie se refleja de vuelta. Las superficies blancas o claras tienen mucho albedo, las negras u oscuras tienen muy poco


Además entran en juego las corrientes marinas, y las atmosféricas, que mueven el calor de un lado a otro en la superficie planetaria, y los vientos, que levantan material particulado (polvillo) en suspensión, lo que a su vez influye en la formación de nubes, las cuales al ser blancas aumentan el albedo.


El sistema climático resultante es muy complejo, y tiene realimentaciones de dos tipos:
  • Realimentaciones negativas: es decir cuando las causas producen efectos que mitigan las causas.
    Un ejemplo de realimentación negativa: el calentamiento produce más evaporación del agua de los océanos, que forma más nubes, que así aumentan el albedo y reflejan más radiación, produciendo un enfriamiento.
  • Realimentaciones positivas: o sea cuando las causas producen efectos que acentúan las causas
    Un ejemplo de realimentación positiva: el calentamiento derrite el hielo ártico, al desaparecer esa superficie blanca disminuye el albedo, por lo que una cantidad menor de radiación se refleja al espacio, y así se acumula más calor

Luego, los culpables


No hay absolutamente ninguna duda de que el cambio climático es antropogénico, causado por la emisión de CO2 proveniente de los combustibles fósiles. Quien pretenda vender un supuesto “debate científico” al respecto, miente.


La emisión es mayormente industrial, proveniente de quema de combustibles fósiles, principalmente carbón y petróleo, en fábricas y en centrales generadoras de electricidad. El transporte y la calefacción urbanos contribuyen con una parte, que no es despreciable, pero pero no es la parte dominante.

La responsabilidad principal la tienen los países industrializados, particularmente EEUU y China, seguidos por Europa. El lugar de América Latina en las emisiones es muy menor, y la presencia de selvas y bosques en nuestra región contribuye a la recaptación del CO2.

El metano (los flatos de las vacas) no es el principal causante del efecto invernadero. Esa es otra mentira del lobby petrolero para sumar a su causa a su análogo agropecuario, y posponer así la toma de decisiones al respecto. Una segunda contribución, aunque menor, es la emisión de hollín de las chimeneas urbanas e industriales, que oscurece las superficies y disminuye el albedo. Se discute si el hollín, al favorecer la formación de nubes que aumentan el albedo, no tendría en realidad un efecto neutro.

¿Qué va a pasar?


No se sabe muy bien cuánto va a aumentar la temperatura en las próximas décadas, porque los modelos climáticos son muy difíciles de completar. Se estiman entre 1.7ºC y 4.3ºC más en los próximos 100 años incluso si las emisiones de CO2 cesaran completamente hoy mismo. Esto va a tener efectos dramáticos tanto a nivel ecológico como social.
  • Aumentarán de fenómenos climáticos extremos (tormentas, inundaciones), la desertificación y los anegamientos permanentes.
  • Esto afectará preferentemente a los sectores más pobres, que viven en terrenos menos favorecidos. Como consecuencia, habrá migraciones masivas y guerras por territorio.
  • La inestabilidad social resultante unida a la autopreservación de la élites privilegiadas, promoverá gobiernos autoritarios, y la necesidad de apropiación de recursos provocará una mayor intervención extranjera en el tercer mundo.
Los poderosos del mundo tienen muy claro lo que va a pasar, a pesar de que manifiesten dudas en su discurso público. La extranjerización de la cordillera, por ejemplo, es una muestra de que se están preparando. Lo mismo ese delirio geopolítico de un supuesto “terrorismo dormido” en la triple frontera.

Más allá de los efectos que sabemos tendrá el calentamiento, puede también haber efectos repentinos, debidos a desestabilizaciones no consideradas en los modelos, con consecuencias catastróficas. El descongelamiento del permafrost (hielo subterraneo en Siberia y la Antártida) podría liberar repentinamente una cantidad no conocida de metano enterrado, causando un calentamiento aún más descontrolado. La acidificación y el cambio en concentraciones salinas de los océanos podrían alterar las corrientes marinas causando, paradójicamente, una nueva era glaciar.
Si tenés miedo, es que nos estamos entendiendo.

¿Qué hacer?


Como primer punto, detener la quema de combustibles fósiles. Esto requiere un rediseño de la matriz energética global, algo que no está pasando, básicamente por la incapacidad de las democracias capitalistas para lidiar con los lobbys.

La energía debe provenir de fuentes que no emitan CO2. Si, paneles solares. Sí, energía eólica. Sí, energía geotérmica, y mareomotriz, e hidroeléctrica, y todo eso. Pero no alcanza, necesitamos energía nuclear. Preferentemente fusión, o reactores de fisión de sales fundidas. Eso requiere una inversión en investigación que no se está haciendo. Primero por presión del lobby nuclear, las empresas que fabrican y gestionan reactores de uranio no quieren ser forzadas a un cambio de tecnología. Y aparte por la estupidez del ecologismo moralista, que no sabe nada de pragmatismo.


Pero además, se requiere un re-diseño del orden económico global. El capitalismo industrial necesita del crecimiento económico, para que pueda existir la actividad financiera basada en intereses. Para esto, le resulta crucial el crecimiento poblacional, que es incompatible con la estabilidad climática.


El crecimiento poblacional exponencial, con el consecuente aumento del consumo de recursos y de la deposición de residuos, no es parte de la estrategia de las especies estables, sino que es característico de las plagas.

Y cuando una plaga agota los recursos, se extingue. Y el planeta continúa.


El fuego nos dio el poder para reproducirnos explosivamente y llenar la Tierra. Y ahora el fuego nos está matando. Esta es nuestra prueba, paradójicamente, de fuego: ¿Podremos redefinirnos y salvar este obstáculo? ¿O hemos llegado al final de nuestras capacidades, y sólo nos queda la extinción?