Ciencia y no-ciencia, 2

Déjà vu

En la entrada anterior mencioné dos características de la ciencia que permiten asignar valores de verosimilitud a supuestos hechos o datos: la posibilidad del contraste experimental y la coherencia con un corpus de conocimiento ya consolidado. También comenté que ninguna es definitiva ya que siempre es posible descubrir cosas radicalmente nuevas que derrumben parcialmente el edificio ya construido. Por ejemplo, la teoría de la relatividad que planteó Einstein fue una revolución y no encajaba en ninguna de las características mencionadas: no eran en ese momento objeto de experimento y le daban un revolcón a la gravedad newtoniana que era como se entendía entonces. Eran una gigantesca construcción teórica que fue aceptada poco a poco porque el proceso deductivo era impecable. Luego, algunas de sus predicciones fueron verificadas como, por ejemplo, que los campos gravitatorios modifican la trayectoria de la luz.
Y aquí quería llegar: otras características que permiten diferenciar la ciencia de la pseudociencia están relacionadas con su estructura interna y su dinámica. Simplificando, el corpus de conocimiento de la ciencia está formado por hechos, hipótesis y teorías. Los hechos deben ser verificables, las hipótesis deben ser contrastables y las teorías deben, enlazando en un conjunto coherente el conocimiento previo, proponer nuevas hipótesis: si esta teoría es cierta, en tales circunstancias debería pasar tal cosa. Estas predicciones se someterán a verificación experimental que las refutarán o corroborarán. Ojo, que mientras que una refutación suele ser definitiva, una verificación nunca es completa porque sólo garantiza que la cosa funciona en las condiciones del experimento pero no puede ofrecer seguridades sobre lo que pasaría en escenarios alternativos.
Las pseudociencias no funcionan así. Normalmente los hechos que defienden no son nunca verificables y sólo funcionan en condiciones fuera de control: ante la ausencia de escépticos, sólo si no hay medidores de campo cerca, etc. Si se hace un experimento y el resultado es negativo suele acudirse a disculpas que tampoco son verificables, como que el supuesto telépata perdió la concentración, o que hay energías negativas y cosas así. Lógicamente, tampoco se dan detalles sobre qué es "energía negativa" ni cómo puede medirse, cómo se origina...
Las pseudociencias tampoco plantean hipótesis ni elaboran teorías, lo cual es lógico dada la imposibilidad de probar o refutar los presuntos hechos paranormales que las fundamentan.
Esta ausencia de una estructura sólida es una buena pista para distinguir la ciencia del cuento chino. Para que se les tome en serio por la comunidad científica los defensores de la telepatía (sigo con ese ejemplo) deberían desarrollar una "teoría telepática", que explicara los principios del fenómeno y, a través del conocimiento adquirido, propusiera, por ejemplo, que la intensidad de la comunicación es constante y no desciende con la distancia entre emisor y receptor lo cual sería, por cierto, un descubrimiento extraordinario.
¿Está libre la ciencia de pseudociencia? Pues no, claro que no. Lo que pasa es que su propia dinámica permite separar el grano de la paja. A veces tarde, es cierto, pero las chifladuras acaban cayendo en el olvido o en el ridículo; por ejemplo, la dianética de Hubbard, la energía orgónica de Reich, la cámara Kirlian, los rayos N de Blondlot...
¿Les pongo una lista de pseudociencias y hechos a los que asigno personalmente una verosimilitud indistinguible de cero? Aquí van:

• los poderes de las pirámides: la forma piramidal serviría lo mismo para dormir bien que para afilar cuchillas que para conservar los alimentos.
• la levitación de gente (normalmente siempre muy lejos de nosotros) mediante la meditación, que permitiría violar la ley física de la gravitación
• la telequinesia, que permitiría mover objetos sólo con el pensamiento
• la telepatía, que permitiría la comunicación mental entre personas
  
• la cirugía psíquica, según la cual algunos chamanes o curanderos harían cirugía mayor mediante sus manos, sin penetrar físicamente en los tejidos
  
• la quiromancia, donde las arrugas de las manos describen el carácter del individuo y permiten conocer aspectos de su futuro
• el tarot, como instrumento de adivinación del pasado, presente y porvenir
• los biorritmos, una teoría que defendía que la suerte, los estados de ánimo y habilidades como la creatividad, potencia sexual y cosas así se debían a superposiciones de ritmos físicos, emocionales e intelectuales con periodos diferentes
  
• la astrología, que afirma que la posición de algunos cuerpos celestes influye en el destino de las personas
• el viaje astral, que permitiría personarse de forma no física en lugares lejanos mediante una disociación del cuerpo físico y del "cuerpo astral"
• el espiritismo, práctica que permitiría comunicarse con espíritus normalmente a través de personas intermediarias llamadas mediums
• la numerología, por la que se predeciría el futuro de una persona interpretando el orden de los números en la fecha de nacimiento o un valor numérico de las letras de su nombre
• la radiestesia o rabdomancia, que facilitaría entre otras cosas localizar a personas mediante un péndulo o una varita sobre un mapa
• la homeopatía, que pretende los poderes curativos de una sustancia pueden aumentarse reduciendo su concentración en agua, incluso hasta la desaparición física de la misma
  

En fín, una chocante cantidad de propuestas que siguen siendo creídas por bastante gente, incluso en países desarrollados, donde la cultura está al alcance de todos. Una versión más ligera pero también mucho más lucrativa de la pseudociencia son productos como las plantillas magnéticas, los parches antigrasa, los revitalizantes a base de ginseng o jalea real, las dietas milagro, las pulseras magnéticas, el agua imantada...

Para finalizar con este rollo que me he marcado, me gustaría destacar una diferencia más de funcionamiento entre ciencia y no-ciencia y que atañe a la experimentación.
La experimentación es el primer carro de combate de la ciencia normal y se asume siempre un principio básico: todo experimento es repetible e independiente del experimentador. Por eso, es esencial que los experimentadores tengan un buen control sobre las condiciones del proceso; por ejemplo, algunas reacciones químicas sólo se producen en un rango concreto de temperatura, por lo que ésta deberá estar claramente controlada por el experimentador lo que deberá reflejarse en su cuaderno de laboratorio. Cualquier otro equipo en el mundo debería ser capaz de obtener los mismos resultados si replica el experimento. Y si no ocurre, la duda aparece y debe ser resuelta: ningún investigador toma en cuenta experimentos no repetibles.
Este marco es antagónico con la no-ciencia. Por ejemplo, los poderes "psi" sólo se manifestarán en condiciones favorables, entendiendo éstas como la ausencia de controles y controladores que perturban el experimento con su agresiva incredulidad. Este marco es el que permite que, ante controles estrictos, los fenómenos paranormales no se produzcan. Según los paranormalistas esto no se debe a que el control evita el fraude sino que inhibe la potencialidad del sujeto. El principio de repetibilidad salta hecho pedazos y, con él, se instala la necesidad de que yo crea en experimentos que a mí no me funcionan y en resultados que no puedo repetir. Mi credulidad no llega a esos extremos.
Y ahora les dejo, que el espíritu de Rhine me está echando aire helado en las orejas.

100 preguntas y 100 respuestas sobre astronomía

Es el título de un libro editado por Andalucía Investiga y el Instituto Astrofísico de Andalucía. Son 36 páginas disponibles en PDF (enlace alternativo).

Escáneres, huellas y dinosaurios

En este artículo se da a conocer el hallazgo y análisis de una serie de huellas humanas de 1.5 millones de años de antigüedad:

Matthew R. Bennett et al., 2009, Early Hominin Foot Morphology Based on 1.5-Million-Year-Old Footprints from Ileret, Kenya. Science, 323(5918): 1197-1201.

En este otro se estima el volumen corporal y masa de unos dinosaurios:

Karl T. Bates et al., 2009, Estimating Mass Properties of Dinosaurs Using Laser Imaging and 3D Computer Modelling. PLoS ONE 4(2): e4532.

¿Qué tiene en común estos dos artículos? La respuesta es que ambos han usado una herramienta de medida relativamente nueva: el escáner láser. En el primer caso usaron un Konica Minolta VI900, montado horizontalmente sobre un armazón a unos 60 cm sobre las huellas. Cada huella fue representada mediante unos 300000 puntos superpuestos a fotografías digitales (Nikon D200) que fueron corregidas geométricamente.

Modelos digitales de las huellas localizadas en Kenia, a orillas del lago Turkana (figura disponible como Supporting online material del artículo)

En el otro artículo se usó un escáner láser Riegl LMS-Z420i para tomar medidas de los esqueletos de cinco grandes dinosaurios (entre ellos un par de tiranosaurios), con la diferencia de que, en este caso, la forma compleja obligó a usar tomas desde diversos puntos de vista y unirlas para forma un modelo tridimensional único.

Reconstrucción de un tiranosaurio a partir de un esqueleto modelado con un escáner láser (figura del trabajo original).

¿Cómo funcionan estos aparatos? Como todas las buenas ideas, el principio es muy simple: se lanza un rayo láser contra el objeto y se recibe el "eco" o reflejo. Según la distancia al objeto y la forma de operar hay dos tipos básicos de escáneres láser. El primero se usa para objetos cercanos (menos de un par de metros) y funciona por triangulación: el emisor de luz, el punto de "impacto" sobre la superficie del objeto y el sensor receptor forman un triángulo en el cual el primer y último componente están perfectamente localizados. Un poco de cálculo trigonométrico y se estima la distancia al objeto con una incertidumbre de una décima de mm más o menos. Lógicamente, o el objeto o el rayo de luz o ambos se mueven para cubrir toda la superficie desde diversos ángulos.
Cuando el objeto es lejano se usan escáneres que miden el tiempo entre la emisión y la recepción de la luz. La incertidumbre es mayor pero las distancias pueden llegar al centenar de m. Una incertidumbre típica es de ±2 mm a 25 m. Algunos modelos más sofisticados aprovechan que el láser es luz coherente y usan la fase para aumentar precisión y exactitud. Como en el caso anterior, los pulsos láser barren el objeto para cubrir toda la superficie. Salvo que se trate de objetos más o menos planos (fachadas, por ejemplo) es habitual realizar varias tomas moviendo el escáner de lugar. El procesado final consiste en unir las nubes de puntos en una sola, eliminar los errores groseros por métodos estadísticos y restaurar la forma aproximada del objeto en tres dimensiones superponiendo fotografías digitales para asignarle textura. Un escáner de este tipo puede tomar de 2 a 3 millones de puntos.en 30 segundos cubriendo un campo de vista casi esférico.
¿Por qué les cuento esto? Bueno, aparte de que creo que son instrumentos interesantes y de que los artículos son bastante llamativos, es que hemos comprado uno recientemente (tan recientemente que está empaquetado aún). Mi intención es convencer a los grupos de investigación de mi universidad de que lo usen aunque no sea para fines tan exóticos como los de los artículos mencionados arriba. Fachadas de edificios históricos, conducciones romanas (acaba de escanearse parte de la Gran Muralla china), excavaciones arqueológicas, procesos geomorfológicos... a ver para qué nos da la imaginación ¿alguna idea o propuesta interesante?

Modelo de la Gran Muralla realizado mediante escáner láser aerotransportado y vista en colores reales de la zona

Actualización: en Mundo Neandertal, Martín Cagliani nos cuenta algo más sobre las huellas de Kenia: 1 y 2.

Ciencia y no-ciencia

Déjà vu

Han visto ustedes que de vez en cuando hago un post comentando algunas afirmaciones tan extrañas que se sitúan incluso en la periferia de lo paranormal. O más allá. El más sorprendente para mí fue el dedicado a las entradas de a Tierra Hueca, una chifladura que, contra todo pronóstico, arrastra casi cien comentarios. Algunos de ellos me dejaron perplejo. Del mismo modo, la lectura de algunos blogs que en el saco de feeds tengo catalogados como "el lado oscuro" es igual de desconcertante. Para mí es un misterio cómo alguien puede creer que las psicofonías son mensajes del más allá, que Júpiter se ha encendido "en dimensiones superiores", o que las pirámides fueron construídas, obviamente, por extraterrestres. O incluso en las tres cosas a la vez.

Creo que la respuesta está en las reglas que se usan para diferenciar lo verdadero de lo falso y rebuscando entre el medio millar de entradas de este blog encontré una serie donde toqué este tema. Por aquello de que están perdidas en el pasado, resucito hoy la primera copiando una idea de Mangas Verdes: la serie déjà vu.
Hoy retomo la primera, algo retocada, que comienza con un comentario muy habitual cuando criticamos las pseudociencias:

En mi llana y modesta opinión, creo que muchos cientificos, en ocasiones, se deberían apartar un poco de la senda del empirismo y mirar un poco más lejos; y con esto no quiero decir que se crea todo, pero tampoco rechazar cualquier versión de cualquier cosa, sólo por no ser totalmente consistente desde un punto de vista científico.
No estoy cuadriculando a los científicos, lo que quiero decir es que muchos dicen que si no se puede probar científicamente, no existe o no es verdad.

La visión que muestra ese comentario es compartida por mucha gente que no conoce bien lo que llamamos "método científico" que, más que un método, es un conjunto de prácticas comunes a la hora de trabajar y de compartir el trabajo y sus resultados.
Empezaré comentando que la ciencia, en mi manera de ver las cosas, tiene un objetivo básico: aumentar el conocimiento colectivo y, con él, nuestra comprensión del mundo. Luego vendrán más cosas, el prestigio, el dinero, o lo que sea, pero eso es objetivo de los científicos, no de la ciencia.
El conocimiento es el conjunto de datos, hechos y relaciones entre ellos que se demuestran ciertos o convencionalmente ciertos. Y aquí viene el quid de la cuestión ¿cómo distingo la certeza de la falsedad? O ilustrado en ejemplos ¿por qué acepto que la malaria se transmite por la picadura de un mosquito, que trasfiere un protozoo de un animal a otro? Y en cambio ¿por qué no acepto que exista la telepatía?
Necesito herramientas que me permitan distinguir lo que debe incorporarse al conocimiento científico y lo que debe descartarse por no merecer credibilidad. Estas herramientas existen y, por decirlo muy simplemente, permiten asignar un valor de verosimilitud a hechos y teorías. Por ejemplo, si a mí me preguntan que verosimilitud (probabilidad de ser cierto) le asigno a la observación de un dinosaurio de 20 toneladas en el Lago Ness responderé que muy baja, próxima a cero. No la descartaré de forma absoluta porque ha habido casos de descubrimiento de especies que se suponían extintas, como el celacanto, pero el rechazo se refuerza porque la existencia del dino presenta otros problemas complementarios muy serios: a) 20 t son un bicho muy grande para haber pasado desapercibido hasta ahora, b) lógicamente, un sólo ejemplar no es viable en el tiempo y sería necesaria la presencia de una población de centenares de ejemplares para haber aguantado desde el cretácico hasta el presente, c) la comida que necesitaría una comunidad de bichos así no puede aportársela durante millones de años un lago oligotrófico como el mencionado, etc...

Es importante notar que el hecho es extraordinario no sólo porque implique a un dino de gran tonelaje sino porque, además, la presencia del bicho genera un cúmulo de problemas colaterales que entran en conflicto con conocimientos ya consolidados que abarcan desde la genética (la endogamia conduce a la extinción a medio plazo) a la ecología (la producción primaria de un lago oligotrófico no es algo arbitrario) pasando por la pura física (las aguas son muy frías y un bicho como ese entraría en hipotermia en pocas horas).
Por tanto, yo puedo creer que Nessie existe pero necesitaría un conjunto de pruebas muy sólidas que me expliquen cómo se han superado los problemas genéticos, ecológicos y fisiológicos mencionados. Si me las dan, no tendré problema en revisar todo el conocimiento que se haya refutado, es más, estaré encantado porque se abren horizontes apasionantes. Pero eso sí, mientras tanto seguiré asignando una verosimilitud infinitesimal al posible hecho.
Fíjense que en el párrafo anterior he evaluado la supuesta existencia de Nessie sólo en base a si encaja o no con el conocimiento existente. No encaja, luego la verosimilitud es baja. Esa es una de las herramientas de la ciencia. Eso sí, si un día muestran al dino en un pecera (grande) la revolución será extraordinaria. Por tanto, la prueba en este tipo de casos es simple: enséñame al dino porque si no lo haces seguiré considerando su existencia como altamente improbable.
La segunda herramienta de la ciencia es la posibilidad de someter una hipótesis a verificación. En todo aquello que no se pueda verificar experimentalmente la ciencia difícilmente entrará; no dirá que no existe, simplemente porque está fuera de su ámbito, que se limita a los hechos potencialmente verificables. Por ejemplo, la existencia de vida en Marte entra dentro del ámbito de la ciencia porque es susceptible de ser verificada. La telepatía también. Pero luego hay que atenerse a las consecuencias: si alguien defiende que la telepatía es un fenómeno real deberá diseñar un experimento que lo demuestre. Es más, si funciona el experimento la cosa no acabará ahí porque a continuación se iniciaría una línea de investigación donde deberían aclararse cosas como: qué tipo de energía se emite, cómo se codifica el mensaje, cuales son los mecanismos emisores y receptores y muchas cosas más relativas a la física y fisiología del hecho.
Pero si me piden que incorpore al conocimiento científico una energía que no se puede medir con aparatos y que no está sometida a ley física alguna, me dejarán que no lo haga, lo siento.
La telepatía fue investigada, cómo no, especialmente en el periodo posterior a la II Guerra Mundial. Era lógico dada la enorme transcendencia que tendría que un estado pudiera enviar mensajes de persona a persona sin acudir a encuentros físicos ni a medios escritos. Pero no funcionó a pesar de que hubo proyectos con financiación millonaria.
Y en ciencia, cuando alguien afirma que ha hecho un descubrimiento, a) debe probarlo, al menos razonablemente y b) debe dar información suficiente para que otros grupos puedan replicar sus logros. Si no lo prueba, su afirmación no será normalmente publicada en ninguna revista, la forma de comunicación básica de los científicos. Si la réplica fracasa será considerado, en el mejor de los casos, como un error de laboratorio y, en otros, como un fraude. ¿Ejemplo? El caso de la fusión fría (ver post Necesito creer).
¿Por qué critiqué la "noticia" de una huella humana de 5-15 millones de años hallada en Bolivia? Pues porque no encaja con el conocimiento existente sobre el origen del género Homo ni de la colonización de América, porque la roca no es la adecuada, porque no muestra efectos de erosión y porque la huella está aislada, no hay un rastro coherente. ¿Por qué doy credibilidad a la huella de 1.5 millones de años en Kenia? Pues porque pasa todo lo contrario; encaja y amplía el conocimiento existente, el sustrato es adecuado, hay un rastro...

Hay más herramientas para estimar la veracidad de las cosas pero esto ya es muy largo, las dejamos para otro día. Para rematar, vuelvo a las frases del comentarista del principio y le contesto: los científicos usan más herramientas que la experimentación, de hecho, muchas ideas nuevas se generan sin haber sido comprobadas mediante experimentos. En algunos casos la experimentación no existe, como en la matemática (si la aceptamos como ciencia) o va muy por detrás de la teoría, como en la física. Las cosas no se rechazan por ser parcialmente inconsistentes con el conocimiento existente, si fuera así no habría avances. Lo que pasa es que si se propone algo totalmente inconsistente quien debe probarlo es el que lo defiende.

Nota: revisando los comentarios de la Tierra hueca encontré éste: "las fotos y videos de la tierra hueca inexistente seran publicadas en enero 2009" (lo de "inexistente" era una ironía hacia mí). Estamos en marzo de 2009: otro profeta fracasado.

Una realidad no muy lejana

Nos lo recuerda Eudald Carbonell en su blog Sapiens hablando Sobre la diversidad. Yo no había caído en ello y, al leerlas, me he quedado pensando en las implicaciones de estas frases y me ha parecido oportuno compartirlas aquí:

[...] nuestro género emerge en el Plioceno africano hace unos tres millones de años. Desde ese momento, el linaje humano ha ido prosperando de tal forma que en la actualidad el único homínido vivo es el Homo sapiens. Lo más importante consiste en explicar que antes no siempre había sido así. Solamente hemos de retroceder unas decenas de miles de años y encontramos que en nuestro planeta vivían cuatro especies: Homo erectus y Homo floresiensis en Asia, Homo neanderthalensis en Europa y el Oeste de Asia, y el Homo sapiens en África y Euroasia. Ahora nuestro género está representado por una única especie: el Homo sapiens. La pérdida de diversidad ha sido vertiginosa desde hace unos 15000 años y sólo nosotros sobrevivimos a la extinción.

Ya he dejado caer alguna vez que estamos demasiado acostumbrados a vernos solos y que eso nos lleva a creer que realmente lo estuvimos siempre, con esa distancia innegable con el resto de los seres vivos. Pero no, en España, hace menos de 30000 años los neandertales circulaban en lo que sería su último refugio antes de desaparecer y eran tan humanos como nosotros. Asimilar que existió un mundo reciente poblado por al menos cuatro especies de homínidos tiene, al menos para mí, repercusiones a la hora de valorarnos: afortunados pero del montón, brillantes pero con mucho por aprender, especialmente de nuestra historia (ya de paso, lean la mía con los neandertales, un recuerdo lejano que me gusta rememorar).

Cada hallazgo en paleontología humana nos desequlibra cada vez más en nuestro pedestal de barro. El último son unas huellas de alguien que hace 1.5 millones de años caminaba por un valle de la actual Kenia.

Una de las huellas recién descubiertas (foto tomada de aquí)

Júpiter arde ¿es que no lo ven?

Sólo como curiosidad y porque la gripe se hace más llevadera con una buena sesión de risas: hay alguna gente con escasa tolerancia a la evidencia que ha anunciado que Júpiter está en ignición por obra y arte de seres extraterrestres superiores y que será no se qué de nuestro futuro y tal. Por si no lo han leído bien, lo repito: Júpiter se ha convertido en una estrella y eso lo han provocado ETs para salvar nuestro mundo. Sí, ya sé que otros nos amenazan con todo lo contrario pero es los designios de la federación galáctica son inescrutables.
Lo interesante de esta nueva tontería, si no no la habría mencionado siquiera, es que se han atrevido a dar fechas. Bueno, dos fechas porque la primera era para fines del año pasado 2008 y ya pasó. ¿Ha ocurrido? No. ¿Han rectificado? No. ¿Por qué? Por que la ignición se ha producido pero está en "dimensiones superiores". Ya. Reconozco que se me había pasado por alto esa posibilidad.
Otros se mojan más y dicen que ya se ha convertido en una estrella y que será visible a simple vista el próximo equinoccio (que este año toca el 20 de marzo aunque las mentes superiores no se hayan enterado del todo bien).
¿Fuentes? La mejor es la de un "periodista para mentes galácticas" porque se lo ha chivado una secta de ETs superguais con fuente en Cristo Miguel Atón de no se qué Federación Galáctica (sí, tal cual). Cómo no, se ha propagado por ahí con rapidez, todo ello facilitado por la ausencia de neuronas funcionales (esto es sólo una hipótesis, no descarto abducciones o consumo de destilados). En esa página podemos, para aprovechar el tiempo, votar si el Anticristo es Obama (va ganando), Al Gore o Sarkozy. Con lo fácil que es preguntárselo de Cristo Miguel Atón y que lo fulmine con su espada láser.
La única fuente documental no procedente de filtraciones estraterrestres o de juzgados españoles es la filmación en directo de OVNIS gigantes y de la explosión de Júpiter tomados por una misión de la NASA que, casualmente, no toma imágenes de Júpiter y en cuyo video aparecen hermosos reflejos en la óptica del sensor. Detalles sin importancia supongo porque, lógicamente, todo está ahí, a la vista ¿o no?
Vamos a lo importante. Rafapal, periodista galáctico, Ramón Alberto, hermano galáctico: lo primero que teníais que hacer era quitar la publicidad de los blogs (os digo yo que el puerco dinero está reñido con la elevación espiritual y Google es realmente Gran Hermano, no seais colaboracionistas). Lo segundo que agradecería es una respuesta ¿por qué ningún astrónomo profesional o aficionado habla de esa nueva estrella que ha nacido donde estaba Júpiter? Yo, en mi latitud, no lo veo actualmente ¿me estoy perdiendo algo? Venga, voy a armarme de paciencia y espero hasta el equinoccio. Luego hablamos ¿vale? A ver si teneis lo que hay que tener.

Nota: para vuestra tranquilidad, aunque leais que "fumar cannabis diariamente puede predisponer a la psicosos y a la esquizofrenia" no hagais caso, es una noticia donde se vuelve a confundir asociación (dudosa) con causalidad.

Actualización: llegó el "gran día", el 23 de marzo pasó y de la estrella joviana nada se sabe. ¿Cuál es la explicación, periodistas galácticos? ¿Qué nueva disculpa será esta vez?