lunes, 2 de marzo de 2015

La no-conservación de la energía en sistemas cuánticos dependientes del tiempo

Recientemente leí en un blog afín, Cuentos Cuánticos, un interesante post que me llamó la atención. Se titulaba la conservación de la energía en mecánica cuántica (o no). El autor es Álvaro Peralta, físico experto en láseres, y trataba un tema interesante. Otro blog clásico, el de Francis, le respondió empezando un fascinante debate (energía cinética negativa y efecto túnel cuántico). 

Como ya comenté en el post original uno de los temas del debate sí creo que lo puedo clarificar, y por eso escribo este post. He de advertir que es muy técnico, y tiene bastantes fórmulas, pero es lo que tienen las discusiones entre físicos.

La cuestión es que las simulaciones que menciona Álvaro en su post no conservan la energía, indicando una aparente violación de uno de los principios más fundamentales de la ciencia, el principio de conservación de la energía. También menciona sus experimentos, pero por ahora me quiero centrar sólo en el tema de las simulaciones. 

domingo, 22 de febrero de 2015

La gilipollez cuántica del mes, el negacionismo de la física cuántica de Ruiz de Elvira

Es muy común leer idioteces cuando la gente habla de física cuántica. Sin embargo, cuando son científicos los que escriben esas idioteces se vuelve, además, doloroso. Un caso especialmente sangrante es el del catedrático Ruiz de Elvira, que tiene una columna en el diario El Mundo, y que ya se está ganando el puesto de ser el divulgador que más absurdeces dice de todo el país. Ya salió por aquí al decir una increíble cantidad de cosas sin sentido relacionadas con la relatividad (Maladivulgación: La masa y la energía en El Mundo). También salió en Naukas después de conceder una entrevista como "experto en energía nuclear", cosa que no es. 

Como dicen que no hay dos sin tres el profesor Ruiz de Elvira no se ha querido dejar a la física cuántica atrás y ha escrito una nueva columna. La realidad NO depende del observador. En esta decide criticar unas declaraciones de uno de los físicos cuánticos más importantes del mundo, Juan Ignacio Cirac. El resultado es, como siempre, bochornoso. 

miércoles, 11 de febrero de 2015

¿Qué significa ser escéptico?

Os dejo esta cita de Mario Bunge que comparto plenamente.



sábado, 31 de enero de 2015

El motor de energía infinita de Sigfrid Soria

La Termodinámica es una ciencia antigua y un poco exasperante. Desde los trabajos de Carnot sabemos que hay cosas que no se nos permite hacer, como conseguir energía de la nada. El principio de conservación de la energía es uno de los más fundamentales de la física, y de la ciencia en general. Ni los sistemas biológicos, ni los sistemas mecánicos pueden violarlo. Observar una violación de este principio sería algo digno de reformular toda la ciencia moderna, y se tendría que someter a los más exhaustivos análisis ya que contradiría toda la experiencia acumulada por la humanidad. 

El principio de conservación de la energía nos prohibe construir el móvil perpetuo de primera especie. Este dispositivo sería una hipotética máquina que crearía energía de la nada y la usaría para generar algún tipo de trabajo. Es imposible. Construir una máquina de movimiento perpetuo de primera especie violaría las leyes de la termodinámica, y eso no está permitido. 

Por supuesto, ante esto siempre se puede usar el manido argumento: "Pues tampoco hicieron caso a Galileo". Es un argumento bastante absurdo. A Galileo sí que se le hizo caso, y se le hizo porque se desvivió en demostrar lo que hacía. Construyó catalejos y los regaló para que la gente viera los satélites de Júpiter y las fases de Venus. En general, entregó su vida no a decir que la Tierra giraba alrededor del Sol, sino a tratar de demostrarlo.

Una postura totalmente contraria a la de Galileo es la que utiliza una "empresa" que he descubierto gracias al grupo de Facebook del Círculo Escéptico, Tradelan. Al parecer, el director general de la empresa es Sigfrid Soria, exdiputado del Partido Popular. Soria es bastante popular en Twitter por sus declaraciones incendiarias y amenazantes, actuando como el "chico malo" del Partido Popular.

martes, 27 de enero de 2015

Curso online de física cuántica avanzada

Como ya sabemos, hay mucho vendehumos que usa la física cuántica como excusa. Ante eso, lo mejor es aprende qué dice realmente esta teoría y prevenirse frente a la desinformación. Por suerte, cada día los recursos son más numerosos. Por desgracia, también cada día la desinformación es más numerosa. Por eso es de agradecer que cada día más universidades ofrezcan cursos online. En esa dirección una de mis universidades, el MIT, ha sido siempre bastante pionera.


martes, 20 de enero de 2015

La regresión lineal e Intermón Oxfam (¿un 1% de la población tendrá más dinero que el 99% restante en 2016?)

No es extraño ver predicciones económicas en los periódicos. Que las viviendas van a empezar a subir de precio en España, que la crisis se acabará o empeorará tal año, que el paro subirá o bajará, etc. Algunas de estas previsiones se basan en importantes estudios realizados por economistas empíricos con complicados modelos. Aún así muchas veces fallan. Por otro lado, muchas de estas previsiones se basan sólo en el interés de la persona u organismo que hace la declaración. Por ese motivo hay que preocuparse de mirar bien las cosas, y tratar de entender cuál es el razonamiento que hay detrás de la predicción.

Una de estas predicciones ha salido muy a la luz en los últimos días. En tan solo un año el 1% de la población tendrá más dinero que el 99% restante. 

lunes, 19 de enero de 2015

El experimento NIPS y la aleatoriedad de la publicación científica

Como ya hemos hablado por aquí en anteriores posts, el proceso de publicación científica es bastante complejo. Para asegurar la calidad científica de los artículos publicados se envían antes a científicos en activo que los evalúen, en el proceso llamado peer review o publicación por pares. Estos otros científicos (referees) deben evaluar si el artículo es consistente, si es o no interesante para la comunidad y otras cuestiones. Lo que no evalúan necesariamente es si es correcto o no, ya que rehacer cálculos o experimentos es muy complicado, pero sí que pueden resaltar inconsistencias o contradicciones en el mismo paper. En los últimos años, debido a la explosión de publicaciones e investigadores, la mayoría de las revistas lo que más piden a los referees es que evalúen el interés de la publicación. Esto es un tema bastante subjetivo, y nos lleva al resultado del experimento que vamos a discutir. 

El experimento en cuestión se realizó en una conferencia NIPS (Neural Information Processing Systems Foundation). Esta es una de las conferencias más importantes de su campo, y de las más multitudinarias en todos los campos. La conferencia organiza también unas publicaciones, cosa habitual, y decidieron aprovechar estas publicaciones para analizar la aleatoriedad en el proceso de evaluación. 

El experimento se diseñó de la siguiente manera. De todos los artículos recibidos eligieron un 10% (166) al azar para realizar el estudio. Estos artículos no serían evaluados por un comité, como los demás, sino por dos comités diferentes. En realidad dividieron el comité en dos, pero viene a ser lo mismo. El comité tenía instrucciones de aceptar el 22.5% de los artículos, lo que deja aproximadamente 37 ó 38  artículos dentro del conjunto a analizar que serían aceptados. Una vez los referees evaluaron los artículos compararon los resultados de ambos comités. El resultado fue muy interesante. De los 166 papers 43 recibieron evaluaciones diferentes de los dos comités, eso quiere decir que el primer comité aceptó 21 artículos que no aceptó el segundo, mientras que el segundo aceptó 22 que no aceptó el primero. Esto supone un 25.9% de artículos en los que ambos comités difirieron. Es más impresionante aún si calculamos el porcentaje de artículos en la lista de aceptados. Dado que el primer comité tenía instrucciones de aceptar unos 37 artículos, y de los que aceptó 37 no coincidían con el segundo comité concluimos que el 21/37=56.7% de los artículos aceptados por el primer comité no serían aceptados por el segundo. Más de la mitad. En conclusión, con respecto a los artículos aceptados los comités difirieron más que coincidieron. 

lunes, 12 de enero de 2015

Stanford realizará un estudio sobre inteligencia artificial que durará un siglo

La inteligencia artificial es uno de los temas de investigación de más interés en el siglo XXI. Su estudio comenzó ya durante el siglo pasado, antes incluso de la invención de los ordenadores electrónicos. Los padres de la teoría de la computación, como Alan Turing, ya analizaron el problema de crear máquinas pensantes, y qué consecuencias tendría esto sobre la especie humana. Sin embargo, sólo recientemente se han podido desarrollar máquinas que resuelven problemas complejos de manera similar, o incluso mejor, que los humanos. Ejemplos son el jugar al ajedrez, conducir, o reconocer fotografías o mensajes de voz (ver mi post en MappingIgnorance sobre el Deep Learning). Finalmente, está en marcha el Human Brain Project, una investigación de 10 años y 1190 millones de euros que tiene como finalidad crear un modelo computacional exhaustivo del cerebro humano. 



domingo, 11 de enero de 2015

Física cuántica y Fotosíntesis IV: La importancia de ser coherente

Como ya vimos en el primer post de esta serie, recientes experimentos en espectroscopía muestran oscilaciones en el transporte de energía en sistemas fotosintéticos. Esto se interpreta como una señal de que hay efectos cuánticos en este transporte, y eso dio el pistoletazo de salida a analizar la eficiencia de este tipo de sistemas. Sin embargo, en temas de actualidad es normal que haya voces discrepantes, y que surjan continuamente nuevas preguntas. Una muy importante la plantearon dos peces gordos de la ciencia mundial, Paul Brumer y Moshe Shapiro: ¿Son estos resultados relevantes para el proceso fotosintético?

Empecemos recordando algunos detalles comunes de los experimentos [1]. 

1. Los experimentos de espectroscopía muestran oscilaciones en la energía del sistema, indicando que el transporte de energía puede ser cuántico.

2. La luz usada en los experimentos consiste en pulsos laser ultracortos. 

3. Este complejo pertenece a bacterias que viven en unas condiciones muy precarias, recibiendo un fotón de luz por minuto o incluso por hora. Como el proceso fotosintético dura unos cuantos femtosegundos (105s) la probabilidad de recibir un fotón cuando el proceso aún no ha terminado es nula. 

Como los experimentos se realizan con pulsos de láser ultracortos, que tienen un solo fotón en la mayoría de los casos, y estos organismos se encuentran en condiciones en las que reciben un fotón cada varios minutos, la mayoría de los investigadores pensaron que ambos escenarios son suficientemente similares como para extrapolar los resultados de los experimentos al proceso real. Sin embargo, como ya hemos dicho, dos peces gordos sacaron una pregunta a la luz. ¿Es lo mismo un fotón de un láser, que uno que viene del sol? Estos peces gordos publicaron un artículo en una de las revistas más importante de ciencia, Proceedings of the National Academy of Science [2].  



jueves, 8 de enero de 2015

Magia a la luz de la Luna

Siempre he sido un gran fan de Woody Allen. Su sentido del humor surrealista y sarcástico me parece de lo mejor del panorama cinematográfico. Además, su productividad, con una película al año desde hace ya mucho es insuperable. Por todo esto no es de extrañar que viera estas navidades su última película, Magic in the Moonlight. La sorpresa fue ver que además trataba de un tema que me importa mucho, el escepticismo.