Thursday 28 July 2011

Videojuegos y matemática.

Durante esos momentos en los que uno se está yendo al mundo de los sueños uno comienza a pensar cualquier cosa pero a veces surgen ideas importantes. Hace unas noches me surgió una duda: ¿La red de Mass Relays en el Mass Effect será Hamiltoniana?. Muchas palabras resultarán extrañas para muchos lectores pero a no desesperar que las explico todas en este post en el Círculo Escéptico Argentino: Mass Effect y los grafos.

Para el que no pueda esperar a que se cargue ese link, el Mass Effect es un videojuego (una serie) de ciencia ficción en la que para viajar entre distintos sistemas estelares hay que utilizar unos dispositivos gigantes que orbitan al rededor de las estrellas llamados Mass Relays (Relés, supongo). Éstas máquinas sirven para cubrir distancias de miles de años luz instantáneamente pero tienen limitaciones en su alcance. Cada sistema tiene uno de ellos que los conecta con otros sistemas, pero no todos. Así se forma una especie de “red vial” que ,en el artículo que escribí en el CEA, analizo desde el punto de vista de la teoría de grafos.

Para empezar, un grafo es básicamente una serie de vértices unidos por aristas. Sé que no parece muy emocionante (y así me pareció la primera vez que me lo enseñaron) pero un matemático puede hacer carrera en donde una persona común no ve más que una serie de puntos unida por líneas. Los vértices tienen “grados”, que es la cantidad de aristas que inciden sobre ellos. En el mapa de arriba el Cúmulo Local (Local Cluster) donde se encuentra nuestro sistema solar, por ejemplo, está conectado a otros 4 sistemas; es decir, es de grado 4. Por otro lado la Nébula Omega es un vértice de grado 14.

Leer más en: Mass Effect y los grafos – Círculo Escéptico Argentino

Saturday 23 July 2011

Calentamiento global: 1998-2008.

Recientemente los negacionistas del cambio climático tuvieron un orgasmo colectivo cuando la revista Proceedings of the National Academy of Sciences publicó un paper titulado “Reconciling anthropogenic climate change with observed temperature 1998–2008” en el que, según ellos, se “reconoce” que no hubo calentamiento entre 1998 y 2008. Pero más que demostrar que el cambio climático es un fraude, el tratamiento de este paper es un enorme ejercicio de cosecha de cerezas: se acepta sólo una parte del paper mientras se desestima por completo el resto. No es necesario leer mucho más que el abstract para darse cuenta de que está lejos de una demostración del fraude:

(…) encontramos que los registros de temperatura recientes son consistentes con nuestro actual entendimiento de la relación entre temperatura superficial, variabilidad interna, y forzamiento radiativo que incluye factores antropogénicos con efectos de calentamiento y enfriamiento bien conocidos.

Este paper empieza sí, reconociendo que entre 1998 y 2008 los registros muestran “poco calentamiento”.  Eso no es lo mismo que “ningún calentamiento” y mucho menos a la luz de la reciente noticia de que las temperaturas entre 1995 y 2010 sí muestran un calentamiento significativo. Ya en el primer párrafo del trabajo nos damos cuenta por dónde viene la cosa cuando los autores afirman que esto “hace que algunos comentaristas populares duden de nuestro entendimiento” del calentamiento global antropogénico y cita dos artículos publicados en internet. Es decir, este paper es casi una respuesta directa a presiones propagandísticas externas a la comunidad científica. Para tener una idea de la relación de la escala en la que estamos hablando:

1_HadCRUT3_bar spaHay que ser ciego para no ver el calentamiento global en este gráfico.

Pero para no seguir dando vueltas, ¿qué es lo que dice el paper? Kaufmann et al proponen una explicación de por qué durante período la temperatura no aumentó tanto basándose en modelos de computadora y datos reales. Sorprendentemente para nadie, el forzamiento radiativo total de la Tierra no es constante y hay variaciones a corto plazo superpuestas al aumento a largo plazo causado por los gases de efecto invernadero antropogénicos. A pesar de que las emisiones de CO2 siguen aumentando, hay otras variables (de nuevo, sorpresa para nadie) que influyen en el balance energético de la Tierra. Según los autores, el aumento en los aerosoles (partículas suspendidas en la atmósfera que reflejan la luz hacia el espacio) producto del aumento en la quema de carbón especialmente en los países asiáticos canceló casi completamente los forzamientos positivos antropogénicos. Entonces son los factores naturales los que tomaron el control en esta última década. “La disminución de la insolación solar como parte del ciclo de 11 años y el cambio cíclico de El Niño - La Niña” causaron una disminución del calentamiento (no un enfriamiento).

image Forzamiento radiativo de emisiones de azufre antropogénicas (violeta), forzamiento antropogénico total (azul), estimación linear del forzamiento antropogénico total (azul punteada), forzamiento radiativo por insolación solar (naranja), forzamiento radiativo total (rojo) y temperatura (negro). El período post-1998 está sombreado

No puedo repetir suficiente que esto no es sorpresa. Es interesante, pero no sorprendente. En el mismo paper afirman que los modelos climáticos muestran que décadas sin calentamiento o incluso con enriamiento son perfectamente posibles. De hecho, sólo hace falta echar un breve vistazo al gráfico para notar varios cortos períodos que, a pesar de haber una clara tendencia a largo plazo, muestran una tendencia neutra o negativa.

Muy al pesar de los negacionistas que dicen que “los datos indican que en la pasada década la cantidad de aerosoles en la atmósfera no se ha incrementado” también recientemente salió un paper que concluye precisamente lo contrario y apoyaría la tesis de Kaufmann et al:

Varias series de datos independientes muestran que los aerosoles estratosféricos aumentaron en abundancia desde 2000 (…) reduciendo el calentamiento global reciente que hubiera habido de otra manera.
(..)
Aunque el forzamiento radiativo a largo plazo está determinado por factores bien conocidos, aquí presentamos un ejemplo de otra variedad de forzamientos que pueden ser importantes en escalas temporales de decenas de años.

Lo mismo que este otro (Anthropogenic sulfur dioxide emissions: 1850–2005) que en su conclusión dice que:

Las emisiones [de aerosoles sulfurosos] llegaron a su máximo a principios de 1970s y se redujeron hasta 2000, con un aumento en años recientes debido a mayores emisiones en China, transporte internacional y países en desarrollo en general.

Conclusión.

Hace poco paleontólogos descubrieron un ojo muy complejo que data del cámbrico y que los creacionistas publicitaron (previsiblemente) como una “refutación” de la evolución. La analogía con este paper es sorprendente. Así como la aparición relativamente rápida de órganos complejos no refuta la evolución, tampoco refuta el calentamiento global antropogénico la observación de décadas sin calentamiento o incluso, con enfriamiento.

Los negacionistas lograron interpretar que el cambio climático es un fraude en un paper que apoya explícitamente las conclusiones principales del consenso. Se trata de un análisis de los detalles particulares que se suma a nuestro entendimiento sobre éste y no es de ninguna manera incompatible con él.


ResearchBlogging.orgKaufmann RK, Kauppi H, Mann ML, & Stock JH (2011). Reconciling anthropogenic climate change with observed temperature 1998-2008. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 108 (29), 11790-3 PMID: 21730180

Tuesday 19 July 2011

Introducción a la clasificación de nubes.

ave El otro día en una reunión familiar saqué algunas fotos a unas nubes. Era unos cirros y lo que creo que es una virga. Para mi abuela, sin embargo, se trataba de un pájaro volando sobre las casas. Lo que me pareció interesante es que esta mujer de cien años (literalmente) que ni siquiera terminó la primaria sabía algo que yo tuve que aprender en un libro y que fue una de las grandes revelaciones de los pintores impresionistas. Me dijo que los artistas se la pasan tratando de dibujar el cielo, pero éste está en constante cambio. Es cierto, las nubes son entes dinámicos; cirrus se convierte en un cirrostratus en unos pocos minutos y si te descuidás, éste termina siendo un nimbostratus y se te agúa el picnic.

Pero a pesar de este dinamismo las nubes pueden clasificarse y esta es la primera entrada de una serie que va a ir detallando los 10 principales tipos de nubes. Voy a basarme principalmente en el libro "Guía del Observador de Nubes" de Gavin Pretor-Pinney, fundador de la Cloud Apreciation Society (Sociedad de la Apreciación de las Nubes). Una lectura que no podría recomendar lo suficiente tanto por su calidad informativa como por su belleza poética.

Las nubes se clasifican mediante un sistema similar a la taxonomía de Linneo. Hay 10 géneros principales que luego se subdividen en especies y, finalmente, las nubes tienen variedades. Una nube en particular sólo puede pertenecer a un género y especie en particular pero puede tener cualquier número de variedades distintas. Los géneros hacen referencia, principalmente, a su altitud y aspecto.

Los 10 géneros principales de nubesLos 10 géneros principales de nubes.

Los nombres en Latín pueden resultar confusos en un principio pero luego se ve que son muy descriptivos. Así, las nubes que tienen el prefijo “alto” son nubes de mediana altura (de entre los 2 y los 6 kilómetros snm), las “cirrus” son las más altas de todas las nubes (salvo un par de excepciones de lo más excepcionales) y las que no tienen prefijo son nubes bajas. El prefijo “cumulus”, como su nombre lo indica, implica que la nube tiene forma de pompón a diferencia de las de tipo “estrato”, que son nubes más o menos homogéneas que cubren grandes áreas del cielo. Finalmente, toda nube que lleve la partícula “nimbo” es, por definición, una nube de lluvia.

Inmediatamente podemos saber, entonces, que un altocumulus es una nube de mediana altura en forma de pelotas de algodón que se distingue del cirrocumulus, por supuesto, en que éste último es mucho más alto. También podemos saber inmediatamente que no es conveniente salir sin paraguas cuando vemos un cumulonimbus o un nimbostratus en el horizonte. En cuanto a su altura, ambas nubes tienen la particularidad de extenderse a más de un nivel. Particularmente, el cumulonimbus ocupa los tres niveles de la atmósfera llegando desde el suelo (si presenta tubas) hasta llegar a la tropopausa, donde genera su  inconfundible incus

Las especies y variedades son propias de cada género por lo que no se pueden establecer reglas tan generales. Pero sus nombres en latín son más que nada descriptivos. Los términos húmilis, mediocris y congestus no serán extraños para ninguna persona que hable una lengua romance.

No todas las nubes entran en esta clasificación. Existen nubes accesorias y rasgos complementarios que son formaciones nubosas que sólo aparecen en conjunción con algunos de los géneros principales y otras que no tienen nombres oficiales. Por ejemplo, las famosas (o infames, según a quién le preguntan) estelas de condensación que producen los aviones o los cumulus que se forman sobre las centrales eléctricas (informalmente llamados fúmulus) no aparecen en las clasificaciones.

Con todo este latín es fácil olvidarse de la lección de mi abuela. Estas clasificaciones no son más que abstracciones; son conceptos creados por los hombres para poner un poco de orden en la caótica danza de gotas de agua y cristales de hielo que se presenta diariamente ante cualquiera que decida levantar la vista hacia el cielo.

Monday 4 July 2011

El valor de la pseudociencia.

LogoCEA El lado más obvio de la pseudociencia es su lado obscuro (aunque el oscuro también es muy conocido). Los interesados sobre el tema tenemos grandes recordatorios de la bajeza humana. De esto sobran ejemplos; mientras la ciencia aumenta nuestro conocimiento (tanto haciendo conocido lo desconocido como haciendo desconocido lo que ni siquiera sabíamos que estaba ahí), hay grupos enteros de personas que lo niegan y desestiman. Posiciones tan absurdas y en contra de la realidad que si uno no supiera que son ciertas, pensaría que son una joda, que las vacunas son dañinas, que el agua mágica cura el cáncer. Está más que claro que nada bueno puede salir de todo esto.

Sin embargo hay algo que, al menos yo, tengo que agradecerle a los creacionistas, acupunturistas y negacionistas del mundo: todo lo que se de la ciencia se lo debo a las pseudociencias. Bueno, no literalmente todo pero sí una gran parte. Siempre fui un aficionado a las ciencia y la filosofía pero mi interés y la profundidad de mi conocimiento se dispararon desde que empecé a leer sobre estas extrañas creencias. Y es que para discutir con un creacionista o un defensor de la homeopatía no sólo hace falta conocer los argumentos específicos que utilizan (que tampoco son tantos ni tan variados) sino que también es recomendable saber sobre falacias lógicas, metodología científica y conocimientos básicos de las disciplinas en cuestión.

Por ejemplo, gracias a la homeopatía, acupuntura y otras pseudomedicinas aprendí lo que es un ensayo clínico doble ciego con control de placebo. También fue gracias a ellas me curtí en mis primeras lecturas de papers científicos, aprendí a buscarlos y lograr pasar las barreras de pago. También entendí la estructura del efecto placebo con mucha más profundidad de lo que hubiera pensado. Conceptos como regresión a la media, sesgos experimentales ahora son parte de mi lenguaje cotidiano.

Sin la existencia de los ufólogos no habría conocido la historia detrás de los bellos círculos de cultivo ni hubiera conocido el efecto ideomotor si no fuera porque estafadores profesionales venden varitas de rabdomancia para detectar bombas. También gracias a la distorsión de la ciencia por parte de grupos ideológicos aprendí que muy probablemente no exista tal cosa como un síndrome post-aborto, la diferencia entre el estado vegetativo y estado de mínima consciencia y el fraude de la comunicación asistida.

Debo agradecer también a los “escépticos” del cambio climático porque si no fuera por ellos no habría aprendido lo increíblemente (relativamente) completo que es nuestro entendimiento de las cuestiones básicas del actual proceso de calentamiento global. Si antes pensaba que se trataba de una conclusión basada en la correlación del aumento en el CO2 y la temperatura, nunca me hubiera imaginado las técnicas ingeniosas que existen para atribuirlo.

Finalmente, no habría participado en la fundación del Círculo Escéptico Argentino donde conocí a un montón de gente copada e interesada en la ciencia.

Las pseudociencias y  el pensamiento mágico son, como dice James Randi, patitos de hule inhundibles. No hay motivo alguno para pensar en un futuro libre de ellas y se necesita de un activismo constante para la promoción de la ciencia y el pensamiento crítico. Es como la Reina Roja de Alicia a través del espejo que nos dice que hay que correr constantemente para mantenerse en el mismo lugar. Si somos pesimistas, podemos interpretar esto como una predicción algo lúgubre de que las ideologías anti-científicas están para quedarse. Pero una interpretación más optimista sería ver a las pseudociencias como una motivación extra para que la ciencia, la filosofía de la ciencia y la divulgación científicas sean cada día mejores en lo que hacen y no se estanquen.

Me imagino que esta será la diferencia entre los viejos escépticos que han perdido la motivación y no ven mucho sentido en promover el escepticismo (he conocido un personaje así) y quienes, como Randi, tienen tanta energía como el día que empezaron. Quien busque involucrarse en el escepticismo para cambiar el mundo y eliminar el pensamiento mágico de la faz de la Tierra sólo puede encontrar desilusiones. Es un trabajo arduo con algunas victorias y muchas derrotas sólo para mantenerlo a raya. Creo que es mucho más provechoso y duradero hacerlo por amor a la ciencia, el aprendizaje, las compañías que hace en el camino y -por qué no- la discusión, el debate y las peleas.