¿Relatividad?

agosto 14, 2014

Si avanzo 50 metros durante 10 segundos en dirección Oeste, decimos que llevo una “velocidad” de “5 metros por segundo.” En realidad deberíamos decir “5 metros entre segundo” o “5 metros cada segundo,” pero como que se acomoda mejor la lengua al decir “por.” Es más, para ser verdaderamente cuidadosos y precisos tendríamos que decir “5 metros entre segundo en dirección Oeste con respecto al árbol que se encuentra enfrente de mi casa,” en otras palabras, para hablar de “velocidad” se requiere lo siguiente: unidades – en qué se mide la velocidad, que en nuestro ejemplo son “metros entre segundo” (podrían ser kilómetros entre hora, pulgadas entre minuto, etc.). Se requiere también especificar la dirección en la que se mueve y esto conlleva a tener que especificar un “sistema de referencia,” en nuestro caso el árbol enfrente de mi casa.

Claro que cuando no es importante ser tan precisos, solamente decimos – ayer regresé por carretera y venía como a 140 – todos entenderemos que se refiere a kilómetros entre hora (y diremos kilómetros por hora) y que la dirección era hacia nosotros, es decir hacia Colima. Para no hacernos bolas ni aburrirnos, utilizaremos esa descripción menos precisa en lo que resta de este escrito.

relative-bikeSi voy en un coche a 50 km/hr y me dirijo derechito al árbol que se encuentra plantado enfrente de mi casa, y no freno, seguramente tendré algunos problemas. Ignoremos las obvias consecuencias de dicho encontronazo y pensemos en lo siguiente: desde la perspectiva de un pasajero de nuestro coche, el árbol se acerca a 50 km/hr, en otras palabras es posible verlo de esa manera. Si le pregunto a un insecto parado en árbol, el insecto también puede decir que el coche va a 50 hacia él o que el árbol (junto con él) va a 50 hacia el coche. Es equivalente.

Un choque más emocionante: si en lugar de que nuestro coche vaya en una trayectoria hacia un árbol va hacia otro coche, entonces la cosa es más emocionante (y peligrosa). Supongamos por ejemplo que con respecto a la banqueta nuestro coche va a 50 km/hr hacia la derecha y que el coche de nuestros desafortunados amigos va a 50 km/hr pero rumbo a la izquierda. Repitiendo el ejercicio de arriba, si deseamos podemos decir que el coche enemigo viene hacia nosotros a 100 km/hr y viceversa. La velocidad es precisamente relativa y depende del sistema o marco de referencia con respecto al cual se mida. Así, si yo mido la velocidad del coche enemigo con respecto al volante de mi coche, aquel se acerca hacia mi volante con una velocidad de 100 km/hr. Si la medimos con respecto a la banqueta, uno lleva 50 a la derecha y el otro 50 a la izquierda. Creo que la mayoría de nosotros estaremos de acuerdo con lo que acabo de decir, y es además es efectivamente correcto, bueno, a medias.

einstein-1894_approx-young-sizedResulta que hace un poco más de 100 años Albert Einstein llegó a la conclusión de que lo que acabamos de describir es verdad, o casi verdad, solo cuando las velocidades involucradas son pequeñas con respecto a la velocidad de la luz, la cual es de aproximadamente 300,000 km/seg. Una vez que las velocidades sean comparables a la de la luz, encontraremos fenómenos físicos muy diferentes a lo que nuestra intuición y experiencia nos dice. Claro está que en nuestra vida cotidiana esos efectos no son apreciables ya que nos movemos con velocidades extremadamente pequeñas (comparadas con la de la luz), sin embargo existen muchos fenómenos naturales, incluyendo algunos que nosotros generamos, en los que sí se manifiestan los cambios.

Para describir un poco de qué se trata consideremos lo siguiente. Como vimos arriba, la velocidad está relacionada con un desplazamiento espacial (avanzar una cierta distancia) realizado durante un cierto intervalo de tiempo. Si voy a 10 m/s quiere decir que me desplacé de un lugar a otro, separado por 10 metros, y que lo hize durante un segundo. Si efectivamente confirmo ese enunciado quiere decir que pude medir (o alguien lo hizo por mi) una distancia (10 metros) y un intervalo temporal (un segundo). Pues bien, lo que Einstein descubrió es que la velocidad de la luz es siempre la misma y es independiente del estado de movimiento de quien la observe. ¿Qué quiere decir esto? Quiere decir que si yo enciendo una luz en cierta dirección, un observador registrará que la luz llega a 300,000 km/seg independientemente de si yo me muevo o no. No importa si yo voy en un coche que viaje a la mitad de la velocidad de la luz y luego le “aviente” la luz de una linterna, el observador no verá la luz a 450,000 km/seg, la verá exactamente a 300,000 km/seg. De hecho, si en el ejemplo de arriba los coches fueran a 200,000 km/seg (comparable a la de la luz) en lugar de 50 km/hr, no determinarían 400,000, sino algo menor a 300,000.

¿Cómo es posible? ¿Qué sucede que haga esto posible? La consecuencia de la constancia de la velocidad de la luz es que cuando viajamos a velocidades tan grandes, el espacio y el tiempo se distorsionan de tal forma que la luz, independientemente de cómo nos movamos, mantiene su velocidad. A esto se le conoce como la relatividad especial que descubrió Albert Einstein, y al contrario de lo que comúnmente se le atribuye (de que todo es relativo y no podemos determinar nada), la relatividad especial está fundamentada en dos postulados bastante no-relativos: i) Las leyes de la naturaleza son iguales en todos lados y ii) la velocidad de la luz es constante e independiente del sistema de referencia.


Impresiones y expectativas

julio 21, 2014

Desde que llegué fue impresionante. No era la primera vez que me encontraba en un lugar así, pero sí la primera vez que lo veía con una expectativa muy particular. Estar en medio de toda esa infraestructura científica puede ser abrumadoramente inspirador. Al verlo se entiende claramente el por qué del desarrollo de esos países, en este caso el de Japón.

Durante mi visita discutimos los pasos a seguir en la creación del grupo colimense que se inIMG_8626 al KEK. Hasta ese momento la discusión se había centrado en los aspectos generales a nivel administrativo. El director del Instituto de estudios de partículas y nucleares del KEK visitó en dos ocasiones nuestra Universidad para preparar y firmar los convenios necesarios. Ahora era turno de visitar los diferentes grupos y valorar nuestra participación. Me reuní con investigadores de todos los experimentos para compartir ideas y determinar intereses.

La mayoría de ellos no sabía de nuestras intenciones. Como dije antes, todo había sido manejado a nivel administrativo. Al enterarse de que estábamos ahí para considerar la creación de un nuevo grupo experimental, absolutamente todos los investigadores con los que hablé – de diferentes áreas y enfocados en diferentes experimentos – se mostraron interesados y sugerían que “los escogiéramos.”

Desde luego surgieron infinidad de preguntas e inquietudes. ¿Quiénes formarán el grupo? ¿En qué podrán contribuir al experimento? ¿Cómo piensan conseguir recursos? ¿Dónde está Colima? ¿Por qué se fijaron en el KEK?

Las preguntas más relevantes, que por ende nos entretuvieron más tiempo, fueron las relacionadas a los recursos humanos y financieros. En el caso de Colima la idea es generar un grupo nuevo. Adquirir recursos humanos nuevos que formen ese grupo y trabajen en el KEK. El mismo KEK participará en el proceso de selección de los candidatos. Cuando se les explicó esto (a los investigadores, las autoridades ya lo sabían) todos se entusiasmaIMG_8592ron y se sorprendieron gratamente. Empezaron a preguntar que si era necesario que hablaran español, que fueran mexicanos, que si esto, que si el otro. Una vez que se enteraron de los detalles vino el interés por Colima y México. ¿Cómo es Colima? ¿Dónde está? ¿Cómo es la Universidad? ¿Cuántos investigadores tiene? ¿En qué áreas? ¿Cuántos estudiantes? ¿Tienen laboratorios? ¿Cómo es la ciudad? ¿Es segura? ¿Cómo se viaja a Japón? ¿Hay vuelos directos?

Como podrán imaginar, se dieron conversaciones muy interesantes y de mucho detalle. Traté de explicar un poco sobre cómo son las universidades mexicanas y en particular el contexto de la Universidad de Colima. Intenté hacer una descripción del estado de Colima y sus municipios. Hablé de cómo se vive, un poco de su historia, de lo impactante de su geografía. La mayor parte del tiempo hablé, desde luego, de la Universidad y en particular de la facultad de ciencias. Hablé de cómo esa facultad ha funcionado en los últimos 10 años y cómo ha generado un grupo de investigación muy fuerte a través de la incorporación de investigadores por medio de concursos internacionales abiertos. Hablé de las carreras de física y matemáticas y el enfoque que se les ha dado. Hablé de cómo un gran porcentaje de los egresados se encuentran realizando doctorados en universidades extranjeras financiados por esas mismas instituciones. Aprovechando todo eso concluí comentándoles que precisamente ese desarrollo es el que había llevado a que propusiéramos la creación de un grupo experimental de primera, algo difícil de hacer sin infraestructura de primer nivel, en colaboración con un laboratorio como el KEK.

Para no cansarlos con demasiados detalles, comentaré solo un par de cosas que salieron en las conversaciones, que de alguna manera, reflejan expectativas culturales de los dos lados. Por mi parte, una de mis preocupaciones consistía en asegurar que los procedimientos serían transparentes y basados en calidad académica. De alguna manera yo suponía constantemente que ellos tendrían la idea de que en México generalmente no se hace así y repetí, de muchas maneras, que ello sería indispensable para nosotros. Insistí que precisamente por ello es que nosotros buscamos que el mismo KEK estuviese involucrado en el proceso de contratación: eso lo legitimaría. En realidad no estoy seguro de cuál haya sido la idea previa, en caso de haber existido, que ellos tuvieran sobre México y sus procesos académicos, pero con la confianza del “sake,” uno de ellos se animó a decirme “me parece que no eres un mexicano típico.” No supe qué responder. No me gustó el comentario y al mismo tiempo creo que sentí que lo entendía. El percibió la ambigüedad en mi reacción (corporal, porque no pude decirle nada de inmediato) y se disculpó. Le dije que no se preocupara.

Ateneo-Grand-Splendid-Modern-BookstoreOtro ejemplo “simpático” consistió en mi descripción de Colima. Insistí varias veces en que es un lugar pequeño, geográfica y poblacionalmente, y que eso es bueno. Ante mi insistencia sobre el tema, uno de ellos me pregunta, con cierta preocupación, “pero, ¿qué tan pequeño es? Le contesto que la capital, de manera conurbada con otro municipio, tiene alrededor de 300,000 habitantes, a lo que inmediatamente comentó, aseverando: “¡Ah!, entonces no es tan pequeña; con esa población seguro cuenta con buenas librerías.”


¿Se puede?

julio 17, 2014

Existen áreas de investigación científica que requieren de una infraestructura física y tecnológica tan grande que es imposible tenerla en una universidad o incluso difícilmente en un solo país. Los países que sí la tienen, por lo general, lo logran en colaboración con otros: los laboratorios se construyen en un cierto lugar, pero son varios los países que aportan recursos para la construcción y/o el equipamiento.

Comúnmente esos centros de investigación requieren de múltiples equipos con muchas componentes diferentes, la mayoría de las cuales tienen que ser creadas por los mismos investigadores (no se pueden comprar, no existen). Un grupo en alguna universidad de algún país puede desarrollar un proyecto, financiado por su propio país, para crear uno de los componentes necesario, llevarlo al laboratorio e instalarlo. Otros grupos harán lo propio con otros dispositivos y así, una vez que todo el equipamiento esté completo y funcionando, llega la época de experimentación. Investigadores de diferentes lugares del mundo utilizarán el laboratorio para obtener información sobre sus preguntas y proyectos específicos. Participarán todos ellos compartiendo y discutiendo los resultados y hallazgos.

La vida promedio de dicho tipo de colaboraciones va de las dos a las tres décadas, comenzando desde el diseño y construcción de los equipos hasta la obtención de datos y su posterior análisis. Se trata de proyectos de ciencia básica fundamental que sirven de base para todo lo demás.

Como podremos imaginar, la organización y funcionamiento de dichas empresas requiere no solo de la infraestructura física (laboratorios y dinero), sino también de una infraestructura administrativa sofisticada y robusta. Investigadores y estudiantes deben tener la posibilidad de trasladarse y pasar temporadas largas en instituciones distintas a las suyas, el equipo generado y/o adquirido en un país terminará funcionando en otro, la planificación de los proyectos debe contemplar fases de avance intermedias pero debe ser pensado y organizado a muy largo plazo, etc. Como también creo podremos imaginar, nada de ello es común en nuestro sistema.

En nuestro país no existe un laboratorio o centro de esas características. Para aquellas personas que hayan seguido esta columna no les resultará sorprendente esta situación: simplemente no existen condiciones que permitan si quiera imaginar la posibilidad de crear una empresa de esa magnitud en este momento. Lo que sí hay, aunque en una escala muy pequeña y marginal, es la participación de algunos grupos en proyectos grandes realizados en otros países, pero aún en esos casos, la participación ha sido muy modesta y restringida a pocos aspectos del proceso general de experimentación. Hace falta más.

Es importante aclarar lo siguiente: en nuestro país sí existen laboratorios de buen nivel en donde se realizan experimentos importantes en diferentes áreas del conocimiento. A lo que me refiero en este momento es al tipo de laboratorios y experimentos de gran envergadura que requieren la colaboración internacional que describo arriba.

IMG_8586En la Universidad de Colima estamos intentando participar con la creación de un grupo de investigación que se involucre directamente en una colaboración internacional en uno de esos laboratorios. La idea es que sea un grupo formado por investigadores que puedan incorporarse a alguno de los proyectos en fase de desarrollo de un laboratorio internacional y pueda mantener una relación de largo plazo.

Desde hace poco más de un año hemos estado trabajando con el laboratorio japonés KEK, ubicado en Tsukuba Japón, para ver la forma de crear, en conjunto, un grupo de la universidad que pueda adherirse a uno de sus proyectos. Ese laboratorio, en colaboración con el acelerador J-PARC ubicado en Tokai, cuenta con una impresionante infraestructura de aceleradores que permite llevar a cabo experimentos en diversas áreas del conocimiento: física de partículas, nuclear, de materiales, médica, de aceleradores, biofísica, entre otras. El trabajo y las negociaciones llevadas a cabo lograron que en enero de este año se firmara un convenio entre la universidad y el KEK para la creación de un grupo de 4 investigadores dentro de los próximos tres años. Debido a eso, y para organizar las actividades relacionadas a la creación del grupo, recientemente visité el KEK para organizar los procesos de contratación y de organización para que el proyecto avance.

Se requerirán muchas cosas para que el proyecto se concrete. Representa una forma muy diferente de hacer las cosas que seguramente requerirá de cambios e ideas distintas para resolver los problemas que surjan. Se requerirá conseguir recursos por parte de agencias financiadoras de la actividad científica en el país, se requerirá conseguir recursos humanos del mejor nivel posible, se requerirá brindar condiciones óptimas para el trabajo de investigación y docencia, se requerirá planear proyectos a mediano y largo plazo, se requerirá continuidad y mucha calidad. Lo importante es que todo lo que se requiere es posible. No será fácil, pero estoy seguro de que todo el esfuerzo que tengamos que hacer valdrá la pena al final. Por el momento ya estamos definiendo el primer paso para la incorporación de las primeras dos personas. Los mantendré informados.

 


Radiación de cuerpo negro (parte 1)

mayo 26, 2014

¿Cómo sabemos de qué están hechas las estrellas? Durante muchos años los seres humanos observaron el cielo con sus planetas y estrellas. Durante muchos años eso era lo único que podían ver. Sus observaciones permitieron encontrar patrones en los movimientos celestes y eso ayudó a que eventualmente entendieran el movimiento de nuestro planeta en el sistema solar. Esas observaciones ayudaron a Kepler a describir el movimiento de Marte (y de los otros planetas) con una órbita elíptica en términos de las famosas leyes de Kepler. Esas observaciones, y las leyes de Kepler, ayudaron a confirmar el poder y la utilidad de las leyes de la dinámica, así como de la teoría de la gravedad, ambas de Newton. Gracias en gran medida a esas observaciones nació la ciencia.

Aparte de los movimientos se observaban otras dos cosas en las estrellas: su brillo y su color. Es decir, se tenía una descripción de qué tan brillante con respecto a, digamos el sol, eran las estrellas que se podían ver, y luego se decía que algunas se ven rojas, otras azules, etcétera. Pero eso era todo. No se sabía nada más acerca de ellas. Ni de sus orígenes, ni sus diferencias, ni de qué eran en realidad. No siempre fue claro que el sol es una estrella, por ejemplo.

Hot_metalworkPasaron siglos y a principios del siglo XX la física estaba metida en tratar de entender algunos fenómenos que parecían contradecir las teorías existentes en esos días. Uno de esos fenómenos/problemitas consistía en describir la radiación (luz) que emiten los cuerpos calientes. Es probable que alguna vez hayas calentado (o visto a alguien hacerlo) un trozo de carbón o de metal. Seguramente habrás notado que conforme el carbón se calienta éste cambia de color (y lo mismo para el metal).

La física describe la radiación – la emisión y absorción de ondas electromagnéticas (luz) – a través de la teoría electromagnética, formulada por Maxwell en el siglo XIX. Por lo tanto los físicos de principios del siglo XX deberían de poder explicar por qué y cómo cambian los colores del carbón conforme se calienta.

Para cuantificar el fenómeno de manera precisa lo que se hace es lo siguiente: Se toma un objeto negro (negro significa que no emite – o casi no emite – radiación) con una cavidad interna y se le hace un orificio. Se cubre el orificio de tal manera que nada (radiación) puede salir. Se le coloca en un horno y se le transmite calor hasta que adquiera una temperatura determinada (hasta que esté en “equilibrio térmico”). Una vez logrado esto, se destapa el orificio y se deja que salga la radiación, la cual es recibida por un espectrómetro que identifica la intensidad de la radiación para un cierto rango de frecuencias, en otras palabras, el espectrómetro es un aparato, que ya existía en esa época, que nos dice cuanta luz (intensidad) se recibe de cada color (frecuencia). Se registran los datos en una gráfica en la que el eje horizontal corresponde a la frecuencia y el eje vertical a la cantidad de luz recibida. Esto fue el experimento. Lo recabado es lo que sucede, independientemente de si lo entendemos o no: es lo que es.

¿Qué se observa? Se obtiene que casi no hay radiación para frecuencias muy bajas. Conforme la frecuencia va incrementando, lo hace también la intensidad hasta llegar a una frecuencia particular (característica del material) en la que la intensidad llega a un máximo – el color que vemos si es visible. Posteriormente, conforme la frecuencia sigue avanzando, la intensidad comienza a disminuir rápidamente hasta llegar a cero para frecuencias muy altas. La forma precisa de la variación de la intensidad en función de la frecuencia es lo que la teoría debe de proveer.

UltravioletCatastrophe02¿Qué nos provee la teoría? Utilizando el electromagnetismo y las ideas de la época acerca de la materia (la teoría), tratamos de predecir/reproducir, según sea el caso, los resultados obtenidos por el experimento: predecimos si aún no conocemos los resultados, reproducimos si ya los conocemos. Los físicos de la época hicieron ambas cosas (experimento y cálculo). Al finalizar los cálculos matemáticos comparamos (compararon) y ¡oh sorpresa! No le damos ni cerquita. La teoría electromagnética predice que la cantidad de luz emitida debe crecer conforme crece la frecuencia ¡de manera indefinida!, ¡para siempre! – entre más frecuencia, más intensidad. De hecho, tomando los resultados matemáticos “al chile”, se llega a la conclusión de que si pudiéramos medir frecuencias infinitamente grandes, la radiación emitida sería infinita. Obviamente una tontería. El experimento muestra algo distinto, por supuesto, y la teoría queda en ridículo.

El problema, llamado catástrofe ultravioleta, era importante. Efectivamente invalidaba las ideas sobre la materia y posiblemente aspectos del electromagnetismo, que sin embargo, era una teoría que funcionaba maravillosamente para todo lo demás. Era una de las teorías más comprobadas y consistentes que se habían logrado realizar. Entonces pues, un verdadero desastre.

Planck(young)No hay mejor época para dedicarse a la ciencia que cuando hay crisis y “desastres” como los que acabamos de describir. Max Planck, físico alemán, fue quien empezó a resolver el desastre. Propuso la “cuantización” de la energía para poder explicar los resultados experimentales. Importante señalar que la solución utiliza la teoría de Maxwell ¡intacta! El electromagnetismo no era el problema, aparentemente. Se empezaba a gestar la mecánica cuántica.


¿Vocación? ¿En serio?

febrero 11, 2014

Me encuentro en el auditorio de un bachillerato de Colima. Ante mí tengo 60 estudiantes esperando que inicie la charla. La mayoría ni idea tiene de qué tratará ni de por qué está ahí. Los veo y les digo: “por favor levante la mano quien quiera estudiar una carrera universitaria.” La mayoría levanta la mano. Les vuelvo a decir “por favor levante la mano quien sepa qué va a estudiar.” Casi todos vuelven a levantar. Luego, después de observarlos unos segundos, los reto: “les apuesto lo que quieran a que sé mejor que ustedes por qué quieren estudiar eso que piensan querer estudiar.” Resultado: silencio, a veces expresiones de “sí, cómo no.” Miradas de incredulidad y algunas de indiferencia.

136Continúo: “por favor levante la mano quien conozca (en persona) a alguien que quiera dedicarse o que ya se dedique a la medicina.” Todos levantan la mano. Todos conocen al menos a un médico. Continúo: “lo mismo pero para abogado.” Todos levantan la mano. “¿A alguien que quiera estudiar o se dedique a la psicología?” Todos. “¿Pedagogía?” Todos. “¿Arquitectura?” Casi todos. “¿Ingeniería Civil?” Todos. ¿Astronomía? Ni una sola manita levantada. Luego sigo con “¿Matemáticas?” y de pronto quieren levantar la mano pero los interrumpo y les aclaro: “y no me refiero a maestro de matemáticas, sino a un matemático o una matemática.” Ninguna mano (eso si, un poco de confusión ya que si no me refiero a un maestro de matemáticas, entonces ¿a qué?). Desde luego que en cada una de las preguntas les pedí que se fijaran cuántas personas habían levantado la mano. Después del contraste tan evidente concluyo: “¡precisamente por eso es que ustedes quieren estudiar lo que dicen querer estudiar!” Caras atentas y pensativas (bueno, algunas, otras simplemente me ven como diciendo ¿y este tipo de qué habla?).

2418deabe4009eb47214305df39b2967Pocos conocemos científicos. Es muy probable que no tengamos familiares que se dediquen a la ciencia. Difícilmente alguna de nuestras vecinas se dedica a la astronomía. Podría casi apostar que no nos hemos topado en el súper con un cosmólogo y que si lo hicimos, ni lo sospechamos. No es para nada sorprendente que cuando andemos de compras veamos a algún conocido que es médico. Tampoco nos sorprenderá conocer a alguna persona nueva en el jardín del pueblo y que al empezar a platicar nos enteremos que es psicóloga. Ninguna sorpresa. Sin embargo, si por accidente un día conocemos una chica en una tienda de helados y nos dice que se dedica a la física nuclear, probablemente pensaremos que está loca y que no es cierto. O si le creemos, será una experiencia muy extraña que no pasa frecuentemente. ¿Qué es un científico? ¿A qué se dedica?

Tratando de responder aunque sea de manera superficial estas preguntas, a veces hago el siguiente ejercicio: pregunto “¿cuál es la circunferencia de un círculo?” Casi nadie sabe. A pesar de ser un conocimiento que se adquiere en primaria y que estoy hablando con chicos de prepa, casi nunca nadie lo sabe (si les pido que me den el nombre de tres escritores mexicanos vivos o muertos, o si lo extiendo a latinoamericanos, tampoco lo saben). Bien, como nadie responde a esa pregunta hago otra: “¿cuál es el área de un círculo?” Y de pronto, un número significativo de estudiantes dicen, al unísono: “pi por radio al cuadrado.” Es interesante que esa fórmula si la recuerden. En realidad no la entienden, ni saben muy bien qué significa, pero por alguna razón “suena bien.” Más allá de comprender y de asimilar el significado de dicha expresión, el “sonidito” se nos ha quedado grabado a la mayoría. Es interesante.

Sigo y pregunto que desde cuándo sabemos eso, es decir, desde cuándo los seres humanos sabemos eso. La mayoría no contesta pero no falta que alguien diga que desde hace miles de años, con los griegos. Cuando llegamos a este punto les pido que viajemos en el tiempo. Que todos juntos nos traslademos al pasado y lleguemos a Grecia. Es más, ya que hasta podemos viajar en el tiempo, decidimos llegar a nuestro destino un día tal que nadie sabía aún que el área del círculo era pi por radio al cuadrado. Ningún cerebro humano que haya existido hasta ese momento tenía ese conocimiento.

funny_this_is_what_a_scientist_looks_like_science_tshirtYa establecidos en la playa y con una fogata esperando que caiga la noche, notamos a un grupo de personas (griegos que andaban por ahí en sus “batas”) discutiendo apasionadamente. Están dibujando figuras en la arena y alegan acaloradamente. Sin violencia, pero con pasión. Los ignoramos por el momento. Cae finalmente la noche y después de tan singular viaje estamos algo cansados. Rendidos nos entregamos al sueño. Apenas amanece cuando unos gritos de emoción nos terminan de despertar. Resulta que los tipos que vimos discutir la noche anterior le habían seguido toda la madrugada y al parecer, mientras descansábamos, habían descubierto que el área del círculo era pi por radio al cuadrado. Estaban eufóricos y nos explicaban. De hecho, fueron los primeros seres humanos en tener esa información registrada en sus cerebros y ahora sería posible transmitirla. Regresamos al presente y mañana en las noticias nos dicen que hoy, mientras descansamos del viaje de regreso, alguien descubrió algo nuevo que nadie sabía. Esas personas son científicos.

¿Para qué sirve lo que estudian y descubren? ¿Para que sirve saber el área de un círculo? ¿Qué les motivó estudiarlo? ¿Tenían en mente alguna utilidad antes de descubrirlo? Los invito a que aporten sus respuestas. Ya saben dónde encontrarme.


Radiación de cuerpo negro (parte 1)

febrero 2, 2014

¿Cómo sabemos de qué están hechas las estrellas? Durante muchos años los seres humanos observaron el cielo con sus planetas y estrellas. Durante muchos años eso era lo único que podían ver. Sus observaciones permitieron encontrar patrones en los movimientos celestes y eso ayudó a que eventualmente entendieran el movimiento de nuestro planeta en el sistema solar. Esas observaciones ayudaron a Kepler a describir el movimiento de Marte (y de los otros planetas) con una órbita elíptica en términos de las famosas leyes de Kepler. Esas observaciones, y las leyes de Kepler, ayudaron a confirmar el poder y la utilidad de las leyes de la dinámica, así como de la teoría de la gravedad, ambas de Newton. Gracias en gran medida a esas observaciones nació la ciencia.

Aparte de los movimientos se observaban otras dos cosas en las estrellas: su brillo y su color. Es decir, se tenía una descripción de qué tan brillante con respecto a, digamos el sol, eran las estrellas que se podían ver, y luego se decía que algunas se ven rojas, otras azules, etcétera. Pero eso era todo. No se sabía nada más acerca de ellas. Ni de sus orígenes, ni sus diferencias, ni de qué eran en realidad. No siempre fue claro que el sol es una estrella, por ejemplo.

hot_metalPasaron siglos y a principios del siglo XX la física estaba metida en tratar de entender algunos fenómenos que parecían contradecir las teorías existentes en esos días. Uno de esos fenómenos/problemitas consistía en describir la radiación (luz) que emiten los cuerpos calientes. Es probable que alguna vez hayas calentado (o visto a alguien hacerlo) un trozo de carbón o de metal. Seguramente habrás notado que conforme el carbón se calienta éste cambia de color (y lo mismo para el metal).

La física describe la radiación – la emisión y absorción de ondas electromagnéticas (luz) – a través de la teoría electromagnética, formulada por Maxwell en el siglo XIX. Por lo tanto los físicos de principios del siglo XX deberían de poder explicar por qué y cómo cambian los colores del carbón conforme se calienta.

Para cuantificar el fenómeno de manera precisa lo que se hace es lo siguiente: Se toma un objeto negro (negro significa que no emite – o casi no emite – radiación) con una cavidad interna y se le hace un orificio. Se cubre el orificio de tal manera que nada (radiación) puede salir. Se le coloca en un horno y se le transmite calor hasta que adquiera una temperatura determinada (hasta que esté en “equilibrio térmico”). Una vez logrado esto, se destapa el orificio y se deja que salga la radiación, la cual es recibida por un espectrómetro que identifica la intensidad de la radiación para un cierto rango de frecuencias, en otras palabras, el espectrómetro es un aparato, que ya existía en esa época, que nos dice cuanta luz (intensidad) se recibe de cada color (frecuencia). Se registran los datos en una gráfica en la que el eje horizontal corresponde a la frecuencia y el eje vertical a la cantidad de luz recibida. Esto fue el experimento. Lo recabado es lo que sucede, independientemente de si lo entendemos o no: es lo que es.

Gráfico_de_un_cuerpo_negro¿Qué se observa? Se obtiene que casi no hay radiación para frecuencias muy bajas. Conforme la frecuencia va incrementando, lo hace también la intensidad hasta llegar a una frecuencia particular (característica del material) en la que la intensidad llega a un máximo – el color que vemos si es visible. Posteriormente, conforme la frecuencia sigue avanzando, la intensidad comienza a disminuir rápidamente hasta llegar a cero para frecuencias muy altas. La forma precisa de la variación de la intensidad en función de la frecuencia es lo que la teoría debe de proveer.

¿Qué nos provee la teoría? Utilizando el electromagnetismo y las ideas de la época acerca de la materia (la teoría), tratamos de predecir/reproducir, según sea el caso, los resultados obtenidos por el experimento: predecimos si aún no conocemos los resultados, reproducimos si ya los conocemos. Los físicos de la época hicieron ambas cosas (experimento y cálculo). Al finalizar los cálculos matemáticos comparamos (compararon) y ¡oh sorpresa! No le damos ni cerquita. La teoría electromagnética predice que la cantidad de luz emitida debe crecer conforme crece la frecuencia ¡de manera indefinida!, ¡para siempre! – entre más frecuencia, más intensidad. De hecho, tomando los resultados matemáticos “al chile”, se llega a la conclusión de que si pudiéramos medir frecuencias infinitamente grandes, la radiación emitida sería infinita. Obviamente una tontería. El experimento muestra algo distinto, por supuesto, y la teoría queda en ridículo.

El problema, llamado catástrofe ultravioleta, era importante. Efectivamente invalidaba las ideas sobre la materia y posiblemente aspectos del electromagnetismo, que sin embargo, era una teoría que funcionaba maravillosamente para todo lo demás. Era una de las teorías más comprobadas y consistentes que se habían logrado realizar. Entonces pues, un verdadero desastre.

planckNo hay mejor época para dedicarse a la ciencia que cuando hay crisis y “desastres” como los que acabamos de describir. Max Planck, físico alemán, fue quien empezó a resolver el desastre. Propuso la “cuantización” de la energía para poder explicar los resultados experimentales. Importante señalar que la solución utiliza la teoría de Maxwell ¡intacta! El electromagnetismo no era el problema, aparentemente. Se empezaba a gestar la mecánica cuántica.


¿Relatividad?

enero 28, 2014

einstein-1894_approx-young-sizedSi avanzo 50 metros durante 10 segundos en dirección Oeste, decimos que llevo una “velocidad” de “5 metros por segundo.” En realidad deberíamos decir “5 metros entre segundo,” pero como que se acomoda mejor la lengua al decir “por.” Es más, para ser verdaderamente cuidadosos y precisos tendríamos que decir “5 metros entre segundo en dirección Oeste con respecto al árbol que se encuentra enfrente de mi casa,” en otras palabras, para hablar de “velocidad” se requiere lo siguiente: unidades –  en qué se mide la velocidad, que en nuestro ejemplo son “metros entre segundo” (podrían ser kilómetros entre hora, pulgadas entre minuto, etc.). Se requiere también especificar la dirección en la que se mueve y esto conlleva a tener que especificar un “sistema de referencia,” en nuestro caso el árbol enfrente de mi casa.

Claro que cuando no es importante ser tan precisos, solamente decimos – ayer regresé por carretera y venía como a 140 – todos entenderemos que se refiere a kilómetros entre hora (y diremos kilómetros por hora) y que la dirección era hacia nosotros, es decir hacia Colima. Para no hacernos bolas ni aburrirnos, utilizaremos esa descripción menos precisa en lo que resta de este escrito.

Si voy en un coche a 50 km/hr y me dirijo derechito al árbol que se encuentra plantado enfrente de mi casa, y no freno, seguramente tendré algunos problemas. Ignoremos las obvias consecuencias de dicho encontronazo y pensemos en lo siguiente: desde la perspectiva de un pasajero de nuestro coche, el árbol se acerca a 50 km/hr, en otras palabras es posible verlo de esa manera. Si le pregunto a un insecto parado en árbol, el insecto también puede decir que el coche va a 50 hacia él o que el árbol (junto con él) va a 50 hacia el coche. Es equivalente.

Un choque más emocionante: si en lugar de que nuestro coche vaya en una trayectoria hacia un árbol va hacia otro coche, que a su se mueve en la misma dirección, entonces la cosa es más emocionante (y peligrosa). Supongamos por ejemplo que con respecto a la banqueta nuestro coche va a 50 km/hr hacia la derecha y que el coche de nuestros desafortunados amigos va a 50 km/hr pero rumbo a la izquierda. Repitiendo el ejercicio de arriba, si deseamos podemos decir que el coche enemigo viene hacia nosotros a 100 km/hr y viceversa. La velocidad es precisamente relativa y depende del sistema o marco de referencia con respecto al cual se mida. Así, si yo mido la velocidad del coche enemigo con respecto al volante de mi coche, aquel se acerca hacia mi volante con una velocidad de 100 km/hr. Si la medimos con respecto a la banqueta, uno lleva 50 a la derecha y el otro 50 a la izquierda. Creo que la mayoría de nosotros estaremos de acuerdo con lo que acabo de decir, y es además es efectivamente correcto, bueno, a medias.

Resulta que hace un poco más de 100 años Albert Einstein llegó a la conclusión de que lo que acabamos de describir es verdad, o casi verdad, solo cuando las velocidades involucradas son pequeñas con respecto a la velocidad de la luz, la cual es de aproximadamente 300,000 km/seg. Una vez que las velocidades sean comparables a la de la luz, encontraremos fenómenos físicos muy diferentes a lo que nuestra intuición y experiencia nos dice. Claro está que en nuestra vida cotidiana esos efectos no son apreciables ya que nos movemos con velocidades extremadamente pequeñas (comparadas con la de la luz), sin embargo existen muchos fenómenos naturales, incluyendo algunos que nosotros generamos, en los que si se manifiestan los cambios.

Para describir un poco de qué se trata consideremos lo siguiente. Como vimos arriba, la velocidad está relacionada con un desplazamiento espacial (avanzar una cierta distancia) realizado durante un cierto intervalo de tiempo. Si voy a 10 m/s quiere decir que me desplacé de un lugar a otro, separado por 10 metros, y que lo hice durante un segundo. Si efectivamente confirmo ese enunciado quiere decir que pude medir (o alguien lo hizo por mi) una distancia (10 metros) y un intervalo temporal (un segundo). Pues bien, lo que Einstein descubrió es que la velocidad de la luz es siempre la misma y es independiente del estado de movimiento de quien la observe. ¿Qué quiere decir esto? Quiere decir que si yo enciendo una luz en cierta dirección, un observador registrará que la luz llega a 300,000 km/seg independientemente de si yo me muevo o no. No importa si yo voy en un coche que viaje a la mitad de la velocidad de la luz y luego le “aviente” la luz de una linterna, el observador no verá la luz a 450,000 km/seg, la verá exactamente a 300,000 km/seg. De hecho, si en el ejemplo de arriba los coches fueran a 200,000 km/seg (comparable a la de la luz) en lugar de 50 km/hr, no determinarían 400,000, sino algo menor a 300,000.

tdgraphformula1¿Cómo es posible? ¿Qué sucede que haga esto posible? La consecuencia de la constancia de la velocidad de la luz es que cuando viajamos a velocidades tan grandes, el espacio y el tiempo se distorsionan de tal forma que la luz, independientemente de cómo nos movamos, mantiene su velocidad. A esto se le conoce como la relatividad especial que descubrió Albert Einstein, y al contrario de lo que comúnmente se le atribuye (de que todo es relativo y no podemos determinar nada), la relatividad especial está fundamentada en dos postulados bastante no-relativos: i) Las leyes de la naturaleza son iguales en todos lados y ii) la velocidad de la luz es constante e independiente del sistema de referencia.


¿Para qué sirven sus publicaciones? ¿Por qué mejor no se ponen a hacer algo que “de verdad” sirva?

enero 1, 2014

En el intento por describir  la importancia de la ciencia básica y su indispensable necesidad de ser financiada, la mayoría hemos escuchado y mencionado varios argumentos. Es típico decir que la investigación básica (teórica) ha generado una cantidad inmensa de conocimiento, que ha permitido inventar y generar tecnologías que utilizamos diariamente casi sin darnos cuenta. Esto no representa de ninguna manera la única aportación de la ciencia básica, pero siempre se menciona – y con razón: sin ciencia básica, no habría nada.

frase-el-cientifico-no-estudia-la-naturaleza-por-la-utilidad-que-le-pueda-reportar-la-estudia-por-el-henri-poincare-126291Algo que se nos olvida mencionar (a muchos), es que todos esos avances y repercusiones en el mundo tecnológico, han sucedido gracias a una sólida y organizada estructura de ciencia experimental básica y aplicada. Estructura que vive a la par de la ciencia básica teórica y que goza de la misma dignidad (si no es que más) y consideración. La ciencia de primer nivel se ha hecho en lugares donde existen las dos estructuras, ciencia teórica y ciencia experimental (por teóricca no me refiero a cuestiones de opinión ni de discurso, en la ciencia la palabra “teoría” significa el entendimiento comprobado y sustentado por medio de evidencias, que permite explicar y predecir).

Es fácil decirle a las autoridades que el sistema de posicionamiento global (GPS) no funcionaría sin la Relatividad General. Esto es una verdad absoluta, no se miente. Sin embargo dicho así no tiene ningún sentido. Para poder generarlo fueron necesarias tanto la Relatividad General como una enorme cantidad de desarrollo tecnológico, que va desde poder poner satélites en órbita, generar la electrónica adecuada, desarrollar materiales para los dispositivos, entro otros. Es fácil también decir que una gran cantidad de aparatitos electrónicos funcionan gracias a que se desarrolló la mecánica cuántica. Por supuesto que es verdad, y al igual que el GPS, para que vieran la luz, se requirió de investigación experimental – básica y aplicada – de primer orden y con muchas vertientes.

Creo que debemos de ser más honestos y cuidadosos cuando tratemos de explicar y justificar (porque además es nuestra obligación) la necesidad de que un país como el nuestro apoye la ciencia básica, teórica y experimental, lo cual estoy completamente convencido de que es imperante y urgente (bueno, si queremos mejorar, si no, no es necesario). Tenemos que tener cuidado cuando ponemos esos ejemplos simplones, ya que alguien mínimamente interesado podría preguntarnos qué contribuciones de ciencia básica hecha en México en los últimos 50 años, por ejemplo en física, han repercutido en algún aparatito.

Me parece conveniente que pensáramos cuidadosamente en emitir una explicación más fiel a nuestra realidad y que a la vez, pusiéramos un empeño decidido en impulsar, a través de todos los medios a nuestro alcance, el desarrollo de una ciencia más completa. Una ciencia que incluya todos los aspectos y que apoye todas las vertientes, de manera organizada y evaluando su relevancia de manera cuidadosa y honesta.

pasteurEn nuestro país existe un poco de ciencia básica teórica (poca y mal financiada, pero existe), muuuy poco de ciencia aplicada experimental (sin apoyo real ni decidido, casi siempre a medias y con exigencias de “impacto” inmediato y “visible”), pero casi nada de ciencia básica experimental. Para darnos una idea de lo que nos perdemos: es ahí, en la ciencia básica experimental, donde “se inventan” los nuevos aparatos y tecnologías que posteriormente permitirán a las demás disciplinas construir sus laboratorios. Antes de tener microscopios electrónicos, computadoras, equipos de resonancia magnética, etc.  (es decir, todo lo que se puede comprar ya construido), alguien tuvo que inventarlos. Alguien tuvo que necesitarlos. ¿Para qué? Seguramente para tratar de entender las propiedades más basicas de la materia, para investigar qué tipo de cosas nos llegan desde el Sol, para intentar “ver” y “explorar” la naturaleza donde nunca nadie lo haya hecho. Para ese tipo de cosas se ha tenido que inventar una gran cantidad de tecnología. Con lo que se descubre se entiende mejor a la naturaleza y eso nos permite a la vez seguir mejorando los inventos. Luego nos damos cuenta de que algunas de esas tecnologías pueden usarse con otros fines (estudiar la sangre, mejorar el concreto, los alimentos, etc.). Es un proceso rico y complejo en el que participan muchos actores. Mientras no contemos con una infraestructura robusta, que incorpore todos esos actores, será difícil contribuir de manera significativa como país.

También por eso es necesario pensar un poquito (ya con esta información) antes de decirle a los pocos investigadores de nuestro país: “Deberían ponerse a trabajar en proyectos que “de verdad” sirvan. Proyectos que “resuelvan” los problemas actuales, y no anden con sus abstracciones raras.” Como hemos visto, no se trata de que un científico decida o no dedicarse a tal o cual problema. Para tener un impacto “visible” se requiere de una infraestructura con todos los elementos, desde el más básico hasta el más aplicado. La razón por la cual en este momento tenemos un poco más desarrollada la ciencia básica teórica tiene una explicación muy sencilla: es la más barata. Es la que sí puede sobrevivir a pesar de politicas cambiantes y burocracias empedernidas. Es la que podemos hacer a pesar de la situación en la que nos encontramos. Necesitamos cambiar esa situación ya.


The NOvA Series | 1 Control Room

diciembre 25, 2013

INTRO

Una de las películas más taquilleras del verano 2013 fue Pacific Rim (Titanes del Pacífico) dirigida por el mexicano Guillermo del Toro.  Recreada en el futuro cercano  y para el gusto de algunos fanáticos -considero- se apega un poco a la trama de Neon Genesis Evangelion o de Mazinger Z. Básicamente la historia describe la lucha de la humanidad contra monstruos gigantes que quieren acabar con ella.

Las animaciones son geniales y verla en una IMax en 3D vale mucho la pena pero de ahí en más, la historia no tiene mucho que contar.

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Fancy Control Room

En una de las escenas se ve a Mako Mori discutir con el comandante Stacker Pentecost sobre su deseo de formar parte de la flotilla que buscara combatir a las iguanas gigantes (llamadas Kaijus). Es en esa parte donde podemos apreciar algo que es común en esta y un sin fín de muchas otras películas: un Centro de Operaciones de alta tecnología, lleno de gente enfrascada viendo monitores de computadoras, con múltiples botones y sensores de colores brillantes… y por supuesto, un gran mapa mundi o en su defecto, una enorme pantalla digital!

Pero, ¿existirán tales “centros de control” en la vida real? Si es así, ¿podrían pensar en alguno? ¿cómo lucen de verdad? ¿será que tendrán cámaras y monitores gigantes? ¿qué hace la gente ahí que los tiene tan “absortos” del mundo?

CONTROL ROOM

La actividad en el piso 12 del Wilson Hall en Fermilab ha ido en aumento últimamente. El número de veces que la campanilla del asensor suena a lo largo del día así lo demuestra.
Y es que desde que el beam entró en operaciones gran cantidad de científicos y técnicos pertenecientes a diversos experimentos de la Intensity Frontier entran y salen del Neutrino Control Room. El ir y venir de gente ocurre las 24h del día con ligeras interrupciones durante los fines de semana. Con el beam de protones en el Main Inyector se da por concluida la fase de actualizaciones y se inicia la etapa de colecta de datos. Datos que cuestan y definen muchas cosas.

NOvA Control Room

NOvA Control Room

Si bien el Neutrino Control Room (CR) de Fermilab no se ve tan futurista como el de Titanes del Pacífico, sí alberga una serie de experimentos pioneros en la física de neutrinos: MINOS+, MINERvA, MicroBOONe y NOvA.

En las siguientes líneas les comentaré un poco sobre mi experiencia en el CR de NOvA.

SHIFTERS

Las personas que activamente estan en el CR se les denomina shifters. Estar on shift es básicamente estar de guardia. El día se divide en tres guardias: Día (8:00am-4:00pm ), Tarde (4:00pm-12:00am) y Noche (12:00am-8:00am). Dentro sus múltiples responsabilidades, el shifter deberá:

  • Mantener la colecta actual de datos en todos y cada uno de los detectores en funcionamiento,
  • Reportar todo desperfecto que ponga en riesgo la colecta de datos y que este fuera del alcance del shifter a los expertos,
  • Mantener comunicacion constante con otros centros de Control (Acceleration Division, Ash River, etc) y
  • Reportar el historial de todas sus actividades en el diario electrónico (logbook) para futura referecias.

Cada institución perteneciente a la colaboración NOvA tiene como obligación cubrir cierto número de guardias. Esta en el reglamento. En promedio, cada persona cubre 3 guardias en 4 meses.

La mayoría de los novatos seguimos el Manual de Referencia con instrucciones básicas sobre qué hacer durante la guardia. Pero debido a la constante serie de actualizaciones tanto a los sistemas de monitoreo como a las configuraciones de hardware -esto es, más botones y más monitores- dicho manual es muchas veces, obsoleto. Soluciones temporales involucran notas a lápiz, tachaduras, rayones, información extra y hasta dibujos en los bordes y exteriores de dicho manual.

En el cambio de guardias, se a convertido en un saludo ya decir al novato ¡¡No rompas el detector!! Y es que lo peor que te pueda pasar estando en el CR es que todo se venga abajo y que ningún experto conteste el teléfono. Durante la pasada estación de lluvias por ejemplo, varias veces hubo apagones en los sistemas. Tales infortunios echaron por la borda horas de trabajo acumulado y retrasaron hasta por 3 días la colecta de datos, para el deleite de los cordinadores del experimento, DAQ experts y de los propios shifters.

Lo mejor que te puede pasar estando de guardia es que sólo te dediques a completar formas de Check-Out -decir que todo funciona OK para después postearlo en el diario- o ya de plano, si tienes suerte de campeón, observar una interacción neutrino-núcleo en la pantalla de eventos.

En los días de instalación y puesta en marcha de los primeros bloques del detector lejano (FarDet) en Ash River MN, el CR de Fermilab era un tremendo caos. Dado que -casi- ninguno de los sistemas de monitoreo funcionaba como debiera en aquella época, el shifter tenía sobre sus hombros la responsabilidad de mantener colectas de datos tan frágiles como un hilo de hielo. Eso y lidiar con el humor de tus superiores.

Los sistemas de monitoreo a los cuales el shifter tiene acceso y control en el CR son:

  • Run Control: Controla el inicio y fin la colecta de datos (Run). Si el detector fuera una cámara y el beam de neutrinos fuera la luz, RC sería el sistema que controla obturador y disparador.
  • Memory Viewer: Una vez que la foto es tomada, se debe almacenar en alguna parte. En ese complicado proceso de almacenamiento, MV monitorea la salud y estado de los dispositivos de memoria.
  • Online Monitoring: Sería la visualización de la foto en una pantalla CCD una vez que la foto es tomada. Brinda una primera imagen de partículas (como rayos cosmicos) y “ruido” a través del detector. También ayuda a visualizar si algunos componentes electrónicos estan o no funcionando correctamente.
  • Environmeltal Monitoring: Toma parte de las condiciones ambientales del detector, tales como humedad, temperatura ambiental y de sus componentes electrónicos.
  • Power Supply Monitoring: Permite llevar un registro de variables como voltajes y corrientes del sistema. Con ciertos privilegios, se puede mandar apagar de forma total o parcial el detector de manera remota. También se puede mandar tostar el detector o electrocutar a algún técnico que este instalando piezas en el lugar.

Existen también cámaras en las instalaciones tanto del CR como de los detectores (NDOS, FarDet, NearDet) por lo que se tiene una vista en tiempo real de todos los procesos que involucran instalación y monitoreo. Se puede ver por ejemplo a trabajadores descansando del otro lado de la pantalla y ellos pueden ver a shifters visitando Facebook en lugar de poner atencion a las alarmas. Big Brother version Scientific.

De der. a izq. : Run Control, OnMon, WebCams GUIs.

De izq a der: Run Control, OnMon. Arriba: WebCams GUIs.

DAQ EXPERTS

Las personas que se llevan mi respeto y admiración por la brutal carga de trabajo, responsabilidad y conocimiento en el área que manejan, son los DAQ Experts. No estoy queriendo decir que sean los héroes de la novela, pero en mi experiencia, han sido las personas que más batallas han enfrentado con tal de hacer que este experimento salga adelante. Al menos en esta fase inicial y a nivel computacional.

El Data Acquisition System es el sistema encargado de hablar con la electrónica de los detectores, recolectar los datos y llevarlos a almacenamiento. DAQ experts son la gente que trabaja con ese sistema. Si tuviera que describirlos en un párrafo, sería:

Gurús en computación. Master Chiefs de Redes e Interfaces electrónicas. Hacen que las cosas funcionen desde la Xterm de su Macbook. No molestarlos.

Environmental & Power supply GUIs

Environmental & Power supply GUIs

CONCLUSIONS

A estas alturas del año, la construcción del FarDet esta casi a su fin. El siguiente paso será comenzar a poner en marcha el NearDet y ponerlo a trabajar. Esto requerirá que tanto los shifters del CR como otros grupos sumen esfuerzos y aprendan de errores cometidos.

Así es esto y qué mejor que estar en la fase inicial de este gran proyecto.

Vista desde el CR. Junio 2013.

Vista desde el CR. Junio 2013.

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The NOvA Series es un intento por difundir a la comunidad de ConCiencia algunas de las experiencias que como grad student he tenido dentro de la colaboración NOvA. En futuras entregas discutiré con más detalle en qué consiste el experimento, qué es lo que busca, cómo funciona, entre otros. Preguntas y comentarios son bienvenidos!

%:cout>> ++ Felices Fiestas!! ++


Frío, frío, caliente

diciembre 23, 2013

La temperatura global del planeta y sus cambios recientes son actualmente tema de debate internacional. Mientras que las mediciones precisas y sistemáticas de la temperatura del planeta han empezado a registrarse hace poco tiempo (comparado con los procesos geológicos en juego) y que el análisis sistemático de los efectos humanos y no humanos que contribuyen a la evolución temporal de la temperatura del planeta no arrojan resultados definitivos, la situación se ha convertido en un tema político (cuasi-religioso en algunos casos) que influye de manera importante en muchas decisiones a nivel internacional y que repercuten ya en la economía mundial.

gore_firegloablawarminghoaxLa politización del tema obviamente perturba y dificulta la transferencia de información. Más bien lo que existe es desinformación. Científicamente el problema no está para nada resuelto (en ninguna dirección) y existe en este momento controversia – algo completamente normal en ejercicio científico. Se puede decir que existen dos grupos principales: aquellos que están convencidos de la existencia de un calentamiento global debido a la actividad humana, y aquellos que están convencidos de que no existe tal situación. Como siempre en la ciencia, los estudios y resultados irán dando la pauta y eventualmente, ante la presencia de datos verificables y seguros (si es que se pueden obtener), se tendrá que abandonar el sentimiento o deseo de una u otra solución y se aceptará la correcta. De eso se trata la ciencia, de aceptar los resultados obtenidos a pesar de que vayan en contra de lo que uno esperaba inicialmente.

En este tenor es interesante ver que recientemente ha ido creciendo, de manera importante, el número de científicos disidentes del grupo original que postuló que la actividad humana contribuye significativamente al calentamiento global y que la situación era tan mala que la vida en el planeta estaba en riesgo. Ahora, muchos de ellos han reconsiderado su posición, sobre todo en el sentido de la alarma inminente.

Entre los argumentos típicos (tipo chisme de mercado) que se escucha acerca de los científicos y sus posturas se encuentran argumentos como que las empresas tienen comprados a todos los que dicen que no hay calentamiento global, o que los que dicen que si hay calentamiento global están aprovechando la moda y el temor en la gente para obtener recursos fácilmente, etc. Estos argumentos no nos interesan. Nos interesa saber qué argumentos científicos, cuantitativos, reales se utilizan.

Por lo pronto y para arrancar motores les comparto algo de información que les puede servir de guía inicial: Primero: hasta el momento no existe suficiente información recabada (datos registrados sobre suficiente tiempo) para poder tener una respuesta decisiva. La gran mayoría de los datos registrados corresponden precisamente a la época (geológica) en la que los humanos hemos estado produciendo cantidades significativas de gases. Por otro lado los geólogos están tratando de obtener información cada vez más precisa acerca de los cambios climáticos en épocas anteriores.

Otro aspecto importante es que en este momento el tema se ha convertido en un banderín político, con lo que ello conlleva. Eso me preocupa y me molesta. Es importante que se le informe a las personas de los posibles riesgos del  calentamiento global, es también importante que se le informe a las personas sobre “la posibilidad” de que las actividades humanas estén íntimamente relacionadas con el calentamiento global, y es sumamente importante que también se le informe a las personas que se debe de seguir investigando para entender a fondo el proceso. Se debe decir a las personas que aún no se sabe a ciencia cierta cuál es la situación.

gonna-dieAlgunas pistas que podemos tener para identificar cuándo nos están hablando del tema con intenciones poco fundamentadas en la ciencia consisten en comentarios como el de que “los tornados (sobre todo cuando por ahí hubo uno muy fuerte y que produjo muchos daños) ahora son más peligrosos y más frecuentes debido al calentamiento global” (y obviamente cualquier frase similar con algún otro fenómeno natural sustituyendo la palabra tornado), o que “el nivel de los mares hará que se inunden ciudades enteras en 10 años”, o cualquier comentario que involucre “alarma”. Si tratan de “alarmarle” estimado lector, dude. En el momento que un grupo (de poder o de querer poder) dictamine de manera absoluta alguna postura, estará mintiendo. Se debe reconocer que aún no sabemos la respuesta a esta importante situación.

earthonfire1webClaro está (pero de todas maneras lo digo ¡no vaya a ser que luego digan que me quiero acabar yo solito el planeta!) que esto no significa que no sea prudente y conveniente, para los seres humanos, reconsiderar la forma en que estamos consumiendo los recursos naturales. Aún si no existiera el calentamiento global es bastante evidente que podemos mejorar de manera importante la forma en que utilizamos los recursos y la forma en que desechamos los restos. No necesitamos que haya catástrofes para entender que podemos ser más eficientes y organizados. Creo que es mucho mejor educar e informar honestamente, aunque cueste más tiempo y trabajo, que asustar. Porque aunque el miedo no ande en burro, al final, si no nos inundamos en 10 años, será más difícil después convencer a la sociedad de que existen riesgos y de que no fue nuestra intención engañar. Informemos, eduquemos, no mintamos.