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Porque 140 caracteres a veces no son suficientes

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El Género de la Ciencia

El 15 de diciembre de 2015 la ONU proclamo el 11 de febrero como el Día Internacional de la Mujer y la Niña en la Ciencia, un esfuerzo simbólico para de un lado intentar derrumbar las barreras que se levantan alrededor de la ciencia para el acceso de las niñas y en general de las mujeres de todas las edades a la carrera científica (a todos los niveles); y del otro visibilizar el trabajo de miles de talentosas mujeres científicas que de forma mayoritariamente anónima contribuyen con el desarrollo de la ciencia, una actividad que siempre ha tenido “cara de hombre”.  Los invito en esta lectura para que llevemos esta reflexión más allá del género específico del científico de turno y sin desconocer la problemática de la representación y oportunidades de otros géneros en la ciencia, nos preguntemos ¿cuál es realmente el género de la ciencia?

“La ciencia no necesita más hombres o más mujeres, más personas trans género o mas homosexuales… la ciencia lo que necesita es ser más femenina #MujeryCiencia
Febrero 11 de 2017
http://bit.ly/trino-genero-ciencia

Cartel de la celebración del Día Internacional de la Mujer y la Niña en la Ciencia. Crédito: María del Álamo Ortega

Cartel de la celebración del Día Internacional de la Mujer y la Niña en la Ciencia. Crédito: María del Álamo Ortega

¿Sabe usted cuántos gays, lesbianas, trans género, inter género, bisexuales, demisexuales, asexuales, etc. hay en la ciencia?.  Es decir ¿cuál es la representación de los más de 6 géneros reconocidos, además de los clásicos cisgéneros (hombre y mujer), entre estudiantes y profesionales de la ciencia?.

Posiblemente no.

Lo que si puede que tenga muy claro es que la ciencia esta (y sigue estando) dominada desde hace siglos por individuos con bello facial y pene.  “Hombres” que llaman.

No significa esto, sin embargo, que todos ellos pertenezcan al mismo género: hombres heterosexuales o cis sexuales. ¿O sí?.

También es posible que sepa (esta es justamente la invitación de la ONU y de cientos de páginas de Internet y publicaciones que invadieron las redes el día 11 de febrero), que existe una representación muy bajita en esa importante y productiva actividad social humana, de individuos con voces más delgadas y vaginas.  “Mujeres” que llaman.

Como creo todos entenderán de esta cruda introducción, seguir hablando del rol de la mujer en la ciencia, de las oportunidades que tiene y de su contribución anónima al avance de la misma, debería ser por lo menos hoy, en los tiempos en los que esa misma ciencia nos ha permitido entender mejor la distinción entre los caracteres biológicos y las preferencias sexuales, enriquecido con una visión menos binaria de la humanidad.

¿Deberíamos hablar de “mujeres” o de “lo femenino” en la ciencia? ¿del dominio del “hombre” o de “lo masculino”?.

A mi me parece que “femenino” y “masculino” serían términos más adecuados para una discusión sobre la representatividad de los géneros en la ciencia. Considero un poco anticuado contar cuántos penes o cuántas vaginas ocupan la posición de profesores en una Facultad o cuántos ganaron el premio Nobel en la última década.

Para muchos, esta manera de enfocar el problema que han enfrentado por siglos las “mujeres” en la ciencia, puede ser una salida sexista, una estrategia “machista” para desviar la atención del problema y continuar con el monopolio masculino y la discriminación descarada de la “mujer” científica.

Tómenlo como quieran.  Pero todos deberíamos reconocer que hay un tema objetivo aquí: decir “hombre” y “mujer” hoy casi no significa nada concreto.

Si todavía creen que es una estrategia machista mía, pueden dejar de leer este blog.  Si creen que puede haber algo interesante, aunque no compartan todas mis posiciones, intenten continuar leyendo.

Quienes trabajamos en la ciencia (tengamos penes o vaginas – o una mezcla de ambos) debemos reconocer sin avergonzarnos que la ciencia es muy masculina (que no tiene nada que ver con tener un pene): (1) un impulso casi irracional por la exploración de lo desconocido sin consideración de lo práctico, (2) competencia salvaje entre individuos y organizaciones, (3) demostraciones explícitas de habilidades, búsqueda (irracional) de poder o posición, (4) sobre valoración de la eficiencia (más por menos, más en menos), (5) sub valoración de los aspectos sociales o personales, etc.

No sé ustedes, pero para mí estos son los rasgos distintivos del que hacer científico y claramente los rasgos que distinguen en la mayoría de especies de mamíferos modernos, a los machos de las hembras.

Hay que reconocer claramente que muchos de esos rasgos son posiblemente los que han llevado a la ciencia del pasado a ser lo que es hoy en día.  Por ejemplo, no es que tengamos una nave fuera del Sistema Solar (las Voyager) porque seamos muy pragmáticos ¿o sí?.  No trajimos rocas de la Luna o descendimos al fondo de la fosa de las marianas porque nos importe muy poco demostrar nuestras habilidades para hacerlo ¿o sí?.  No hemos descubiertos la inmensa diversidad de las selvas de nuestro planeta porque nos importe pasar tiempo con la familia en lugar de explorar por semanas el bosque ¿o si?

Pero el mundo esta cambiando.  Esos rasgos muy “masculinos” y sus actividades derivadas, que son desde mi perspectiva los que hacen que tanta gente con bello facial sea la que se dedique a la ciencia y que menos individuos en el extremo opuesto del espectro de género lo haga, están empezando a hacerle daño a la actividad científica.

Se han preguntado por ejemplo ¿cuánto tiene que ver lo “masculino” de la ciencia en la crisis actual de reproducibilidad? ¿en la disminución de los estándares éticos? ¿en la proliferación de estudios científicos sin ninguna relevancia y publicados únicamente en pos de elevar índices?

Pero no me mal entiendan: decir que todos estos defectos son culpa de los “hombres” en la ciencia es tan perverso como cualquier otra forma de sexismo.  También hay “mujeres” que fabrican datos y publican artículos tan solo por elevar su índice h.   “Mujeres”, sin embargo, que al hacerlo se valen de los rasgos más masculinos de su cerebro.  Al menos eso pienso yo.

No, la ciencia no necesita que haya una representación equitativa de todos los géneros (tal vez ya la hay, pero no es muy evidente).  No necesita igual número de vaginas que de penes (aunque estadísticamente eso implicaría una buena distribución de géneros sin implicar que las vaginas serían solamente mujeres cis sexuales).

Lo que la ciencia necesita hoy es ser más femenina.

Pero ¿qué demonios puede significar eso?.

Ya enumeramos algunos rasgos masculinos (demostración, competencia, exploración, etc.)  ¿Cuáles son los rasgos femeninos que le hacen falta a la ciencia: (1) un mejor sentido de la colaboración en lugar de la competencia, (2) una mayor valoración de lo social y lo personal, (3) un sentido práctico más aguzado, (4) mucha más intuición (pensamiento rápido) frente a una excesiva racionalización (pensamiento lento), (5) una menor sobre valoración de la eficiencia y más reconocimiento de la importancia de los detalles, (6) mayor cuidado y preocupación por la vida, (7) mucha más comunicación y empatía con la inmensa mayoría de los humanos que no son científicos, (8) menos demostraciones personales y más trabajo en equipo.  Y la lista podría continuar.

Naturalmente, una manera de lograr que la ciencia se vuelva más femenina es eliminando justamente las barreras, claramente reconocidas por todos, para que otros géneros diferentes al del hombre cis sexual, alcancen las más altas posiciones en la misma.  Teniendo una mayor representatividad de los géneros más femeninos del espectro, bien sea a través de leyes (por la fuerza) o en un proceso paciente de muchos años, esos rasgos femeninos que vienen con esos individuos podrían transformar la ciencia para bien.

Pero hay maneras relativamente inmediatas de lograrlo.  Una de ellas podría ser la de intervenir ahora mismo el sistema de publicación y financiación de la ciencia, sistemas que están altamente “masculinizados” (aunque también en ellos participen e incluso sean manejados por “mujeres”).

Se imaginan…

¿Qué pasaría si para publicar un paper, los autores debieran demostrar que en el proceso colaboraron, recibieron y entregaron datos a otros de forma transparente?

¿Qué pasaría si eliminamos la lista de autores y dejamos únicamente el nombre de colaboraciones o instituciones?

¿Qué pasaría si le diéramos más valor a formar a nuevos científicos a cuidarlos, a “nutrirlos”, que a publicar como “locos” y obligar a publicar a nuestros estudiantes?

¿Qué pasaría si el día de mañana los editores exigieran una declaración en la que se demostrará el valor práctico (presente o futuro) que podría tener cualquier investigación, en cualquier área?

¿Qué pasaría si limitaramos el número de publicaciones de un científico, una institución o un grupo y todas las demostraciones “masculinas” de poder y eficiencia? ¿no habría así una necesidad mayor de colaboración?

¿Qué pasaría si le diéramos un valor similar a publicar un artículo en Nature o un libro de ciencia para niños?

Hacen falta muchas personas (de todos los géneros) y tal vez mucho tiempo para que esto pase.  Pero estoy seguro (soy optimista) que si hiciéramos un esfuerzo por crear una “ciencia” más femenina muchos más hombre y mujeres, gays y lesbianas, inter género y trans género, querrían participar activamente del proyecto científico.

Mientras tanto: ¡que vivan todos los individuos, públicos y anónimos, con pene o con vagina, que tiene la ciencia!

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Diez Malentendidos en Física

No solo aprender física es muy difícil.  Enseñarla lo es aún más.  Y es que 400 años de vida como una disciplina estructurada y dinámica, surcados por dos o tres revoluciones de grandes proporciones, han convertido a la física (desde el punto de vista conceptual) en una “colcha de retazos” en la que es difícil distinguir las ideas que están en la frontera de aquellas que definitivamente deberíamos jubilar.  Sin pretender ser exhaustivo (y ni siquiera objetivo) he aquí 10 cosas que considero son malentendidos bastante comunes en física.  Es posible que a nadie le cambie la vida si entiende un poco mejor algunos de estos conceptos, pero lo que es definitivo es que los maestros de física y en general los maestros de ciencias deberíamos evitar seguir repitiendo algunas de estas falacias en los salones de clase.

Esta entrada es particularmente extensa.  Sin embargo puede leerse como 10 entradas diferentes.  Para ir a cada malentendido use los siguientes enlaces: Malentendido 1: Teoría Cuántica, Malentendido 2: Energía y Masa, Malentendido 3: Entropía y Desorden, Malentendido 4: Fuerzas ficticias, Malentendido 5: Estados de la materia, Malentendido 6: Relatividad General, Malentendido 7: Masa y Velocidad, Malentendido 8: Leyes de Movimiento, Malentendido 9: Electricidad y Magnetismo, Malentendido 10: Masa y Higgs.

“#10MalentendidosFisica (1/10) La teoría cuántica solo funciona en el mundo microscópico. C/¿dónde está el límite entre lo micro y lo macro?
Junio 22 de 2014
http://bit.ly/trino-malentendidos-fisica-1

QuantumComo era de esperarse, la mayoría de los malentendidos en física tienen que ver con las ideas o conceptos de más reciente factura.  Bueno, si es que a una teoría de casi 100 años de antigüedad se le puede llamar reciente.

La teoría cuántica surgió a principios de los 1900s para resolver algunos problemas físicos “macroscópicos”: ¿por qué los cuerpos sólidos son del mismo color cuando están muy calientes mientras que los gases en las mismas condiciones son de colores tan diferentes? ¿por qué la luz puede producir chispas? ¿por qué existe la materia cuando las reglas de la electricidad y el magnetismo predicen que no debería?.  Es cierto que las respuestas a estas preguntas vinieron de describir los átomos y las partículas de luz (ambos microscópicos) pero no es cierto que las leyes que descubrieron los genios europeos mientras sus países estaban en guerra entre 1910 y 1950, son solo válidas o se manifiestan únicamente entre los átomos, los electrones o los fotones.

La teoría cuántica es una revolución completa acerca de nuestra manera de comprender y describir el mundo (microscópico y macroscópico).  Sobre lo que es importante y lo que no.  La teoría cuántica hizo del mecanismo de relojería que la ciencia clásica pensaba era el mundo, en un inmenso computador con reglas difusas en el que la relación entre las cosas va moldeando el curso de la historia.   Pero decir que las reglas de la teoría cuántica también aplican a escala macroscópica no significa que podamos usarlas igual para describir un electrón y una persona.  Esa otra confusión es el origen de algunas corrientes “filosóficas” oportunistas que buscan validar sus especulaciones en una teoría científica establecida y respetada.  La teoría cuántica funciona a todas las escalas pero las propiedades “emergentes” son diferentes.

Si todavía no esta convencido (no debería estarlo pues harían falta muchas entradas para explicar el profundo impacto de la teoría cuántica en el desarrollo de la física y la tecnología a todas las escalas) les ofrezco algunos ejemplos aquí de teoría cuántica en acción en niveles en los que creíamos que las ruedas dentadas del reloj newtoniano seguían siendo la regla.

¿Por qué el Oro es distinto del Mercurio?.  Los átomos de ambos elementos son casi idénticos.  Solo difieren en 1 electrón (que pesa menos de 1/100,000 que el átomo completo).  La respuesta esta en una propiedad cuántica de los electrones conocida como exclusión.  Según esta propiedad dos electrones en estados cuánticos completamente iguales se superpongan para producir ningún estado.  Es decir la situación esta prohibida.  El mismo fenómeno explica por qué respiramos oxígeno y nos envenena el Flúor o por qué el Cloro limpia y el Argón solo brilla.  En general toda la química es teoría cuántica en acción.

¿Han oído hablar de los diodos?.  Un pedazo de Silicio con dos mitades “contaminadas” de forma diferente.  Cuando se hace pasar electricidad por el bloque de silicio “bipolar”, la corriente solo va en una dirección. Pero ¿por qué? Pura teoría cuántica en acción. La cosa va aún más lejos.  El principio que hace funcionar a los diodos pone en funcionamiento los transistores de los que están hechos los chips de computadores, tabletas y celulares por igual.  En las piernas o en tu mano en este momento tienes un dispositivo cuántico.  No se trata solo de átomos y partículas de luz.

Para hacer las cosas más increíbles, especialmente para aquellos que todavía piensan que lo anterior no es teoría cuántica sino apenas unas propiedades emergentes lejanas a las extrañas reglas que caracterizan esta teoría, hay que recordar que el estado cuántico puro más grande fabricado por el hombre tiene ya unos 3 metros y en menos de lo que pensamos podría alcanzar un kilómetro (ver aquí una noticia relacionada).

“#10MalentendidosFisica (2/10) La energía y la masa son dos caras de la misma moneda. C/ Hay partículas sin masa que tienen energía ¿cuáles?
Junio 22 de 2014
http://bit.ly/trino-malentendidos-fisica-2

EnergiaMasa

Una representación simplificada del impulso en el espacio-tiempo. La proyección en el tiempo del impulso es la energía. La magnitud total del impulso es la masa. Masa y energía claramente no son lo mismo


No hay “fórmula” mas famosa e incomprendida en fisica como E=m c2
. De ella se dice de todo desde que explica las explosiones nucleares (o es causante de ellas) a que es la prueba que masa y energía son lo mismo. También se dice que se trata simplemente de una regla de cambio de unidades.  Lo cierto es que la bendita formulita esta llena de trampas. Empezando porque la E que aparece allí no es simplemente la energía.  Se trata en realidad de la denominada “energía propia” una propiedad fundamental de todas las partículas que puede ser cero o muy grande. En su lugar la energía en general nunca es cero, las partículas sin energía no existen.  Es por esto que la formula no parece aplicar a los fotones que tienen energía en general, pero cuya masa y por tanto energía propia es cero.

la energía no es masa, ni la masa energía.  Ambas propiedades en realidad son partes de una propiedad mas fundamental llamada el impulso.  Como su nombre lo indica el impulso mide que tan intenso es el movimiento de una partícula o un sistema. También esta relacionado con que tanta fuerza hay que hacer para cambiar ese movimiento.  En el mundo en el que vivimos las cosas se mueven en el espacio y en el tiempo y por lo tanto el impulso no puede medirse con un solo numero: en realidad necesita 4.   A esos cuatro números se los llama las componentes, partes o proyecciones del impulso.

Si usamos el mismo patrón para medir el tiempo y el espacio (segundos y segundos-luz) algo que es muy común por ejemplo en astronomía, la energía es la parte, la componente del impulso en la dirección del tiempo.  La energía es impulso en el tiempo.

Pero nada puede estar quieto en el tiempo: por eso nada puede existir sin energía.

¿Y la masa? en las mismas unidades mencionadas antes, la masa es una medida del impulso total en el espacio-tiempo, una medida que combina las partes espacial y temporal del impulso.  Es decir la masa es el impulso en todo el espacio-tiempo y la energía es solo el impulso en el tiempo.

¿Pero como puede ser cero el impulso en el espacio-tiempo (masa cero) mientras que no es cero el impulso en el tiempo? La clave es que en 4D las partes del impulso no se combinan de manera tan sencilla. Si un cuerpo tiene un impulso igual en el espacio que en el tiempo su impulso total es cero.  ¿Extraño? ¡claro! la educación nos ha mantenido, a punta de malentendidos, atrapados en el espacio mientras nos perdemos de la acción que ocurre en el espacio-tiempo.

“#10MalentendidosFisica (3/10) La entropía es una medida del desorden.C/¿Q’tiene más entropía un vaso de agua o una montaña d’cubos d’hielo?
Junio 22 de 2014
http://bit.ly/trino-malentendidos-fisica-3

EntropyMuchos de los malentendidos descritos aquí podrían resolverse tan solo definiendo mejor las palabras. ¿Pero puede ser un asunto de “semántica” tan importante para la física? ¡Pues sí! No hay que olvidar que quienes usan la fisica somos seres humanos para los que el lenguaje es muy importante.

¿Entonces? ¿qué les parece más desordenado? ¿Un vaso perfectamente cilíndrico con un litro de agua o 10 cubos de hielo que sumen el mismo litro, pero apilados al azar en el mismo vaso? La noticia es que el desordenada montón de cubos de hielo tienen una entropía menor. Ahora bien, ¿que tiene mas entropía? ¿un mazo de cartas ordenado o el mismo mazo con las cartas al azar? el resultado es otra vez contra intuitivo: los dos tienen exactamente la misma entropía.

El concepto de orden es complejo y pertenece mas al dominio del lenguaje cotidiano que al de la física. Usarlo para evaluar una cantidad física bien definida como la entropía (que compite en importancia con el de energía) es como usar la palabra “corpulencia” para referirse a una variable precisa como el “peso” o la “altura”.  Esto sin mencionar que el orden de un sistema es una propiedad “aparente” que difícilmente puede existir en todos los niveles de organización. Esa es precisamente la razón por la cuál el vaso de agua parece mas ordenado que los cubos de hielo. A nivel macroscópico el primero exhibe mas orden. Sin embargo a un nivel microscópico (imperceptible para nosotros) el agua líquida sería mas desordenada que el hielo porque allí las moléculas se disponen de forma organizada y predecible.

La entropía es en realidad una propiedad bastante mas compleja y muy difícil de evaluar “a ojo”. A nivel microscópico o fundamental una definición mas apropiada de entropía esta relacionada con el número de estados microscópicos posibles que son compatibles con un cierto estado macroscópico. A mayor número de estados microscópicos que pueden reproducir lo “que vemos” en un sistema, mayor es la entropía en él.  La entropía debería entonces considerarse una medida de la diversidad, de la multitud de posibilidades que un sistema encuentra en su evolución.

La segunda ley (que dice que la entropía de un sistema aislado a lo sumo debería ser constante pero en la mayoría de las ocasiones debería aumentar) es en realidad una forma sofisticada de un hecho intuitivo: los sistemas tienden espontáneamente a evolucionar hacia estados con mayores posibilidades, mas diversos. Al contrario, para reducir las posibilidades es necesario que alguien intervenga y “se la sude” (ganando para sí mismo la entropía que le quito al otro).

(Una discusión completa de este malentendido puede ser encontrada en este blog y en este artículo aún más completo)

“#10MalentendidosFisica (4/10) La fuerza centrífuga es ficticia. C/Defina “fuerza”, defina “ficticia”
Junio 22 de 2014
http://bit.ly/trino-malentendidos-fisica-4

Este malentendido nace en una subestimación de la realidad que perciben observadores diferentes.  En tiempos de Newton se reconocía la existencia de una espacio y un tiempo absoluto respecto al cuál las cosas se movían de forma imperfecta y relativa.  Einstein destronó esta idea y nos dejo en un Universo en el que cualquiera puede reclamar su derecho a ser el referente de los movimientos y a declarar que lo que observa es tan válido como lo que ven otros observadores.  Desde esta perspectiva no hay un observador privilegiado, uno que pueda declarar de forma definitiva como se mueven los demás.

Hablar de fuerzas ficticias es reconocer que existen observadores privilegiados que si detectan fuerzas verdaderas.  La fuerza centrífuga y la fuerza de coriolis (entre otras) son fuerzas tan verdaderas como las demás, aunque su origen no sean las interacciones.  Puede que esta aclaración tenga una naturaleza semántica más que física, pero cuando hablamos de conceptos las palabras pueden tener un profundo impacto en la comprensión.

Llamamos fuerza a cualquier cambio en el impulso de un cuerpo.  Esta es una definición y no una ley.  Ahora bien, las fuerzas (cambios en el impulso) pueden tener orígenes diferentes: pueden surgir de una interacción, pueden ser producto de la distorsión en el espacio-tiempo en el que se mueven (fuerza gravitacional) o ser producto de una definición inapropiada del sistema de referencia (poco cómoda).   A las fuerzas que resultan de este último efecto las llamamos “fuerzas inerciales” y no ficticias.

“#10MalentendidosFisica (5/10) Solo existen 3 estados de la materia. C/¿sabes en qué estado están las estrellas de neutrones?
Junio 22 de 2014
http://bit.ly/trino-malentendidos-fisica-5

Tabla periódica de los elementos superconductores

Tabla periódica de los elementos superconductores

El concepto de estado de la materia esta intimamente ligado con el de “cambio de fase”. El agua, líquida, incompresible y deformable, pasa espontáneamente a un estado no deformable (estado sólido) cuando la temperatura disminuye por debajo de un cierto umbral.

Los cambios de fase son “milagros” macroscópicos, fenómenos emergentes muy difíciles de explicar usando únicamente física fundamental ¿cómo saben por ejemplo las moléculas en un cristal de agua que sus débiles enlaces deben “romperse” cuando la temperatura (que es una propiedad macroscópica, estadística, con poca o ninguna relación con las propiedades microscópicas de cada enlace) sube por encima de un cierto nivel?.  Las formas de organización que emergen en esos “saltos” son lo que llamamos estados de la materia.

Hasta hace unas décadas solo se conocían tres de esos cambios: la ebullición/condensación (gas a líquido y viceversa), la congelación/fusión (solido a líquido y viceversa) y la sublimación (solido a gaseoso y viceversa). Estos cambios definen los 3 estados clásicos.

Pero desarrollos relativamente recientes han mostrado que en algunas formas materia pueden ocurrir otros cambios espontáneos, transiciones de fase, hacia estados de emergencia diferentes.

El mas popular es también el mas difuso. Se trata de aquel estado definido por el cambio que aparece cuando los átomos o moléculas de una sustancia pierden sus electrones. El sistema pasa de estar compuesto solo de átomos neutros a iones y electrones. Con la aparición de cargas libres hace su entrada gloriosa una fuerza nueva de largo alcance: la fuerza eléctrica. Con la llegada de la fuerza emergen comportamientos colectivos no presentes en gases o líquidos. La sustancia es ahora un plasma.

Cambios mas increíbles se producen en otras condiciones. Debajo de -266 grados, por ejemplo, los electrones del Plomo se unen en pares que se mueven por un “milagro” cuántico sin ningún impedimento entre átomos y otros electrones. Esta transición separa al Plomo conductor del Plomo superconductor, un nuevo estado de la materia.

En el interior de las estrellas otro milagro ocurre. Mientras el plasma domine la escena, un aumento en la temperatura produce también un aumento en la presión. Sin embargo cuando las partículas del plasma (iones, electrones o neutrones) están muy empaquetados el comportamiento cambia bruscamente: calentar el plasma en esta condición no produce un aumento en la presión. Este nuevo estado se le llama “degenerado” y es la clave que explica porque no todas las estrellas al morir colapsan hasta crear agujero negros.

Condensado de Bose-Einstein, Superfluido, etc. son otros estados condiciones que emergen en transiciones súbitas y que merecen llamarse con todo derecho, estados de la materia.  ¿Descubriremos otros en el futuro? No lo sabemos pero por ahora seguir hablando de solo 3 estados es imperdonable.

“#10MalentendidosFisica (6/10) La relatividad gral solo aplica a agujeros negros o al GPS. C/La caída libre es un fenómeno relativista
Junio 22 de 2014
http://bit.ly/trino-malentendidos-fisica-6

CurvedExiste la creencia, extendida entre educadores e incluso profesionales, de que una teoría física aproximada y conceptualmente incorrecta o incompleta (p.e. la teoría gravitacional de Newton) sigue siendo conceptualmente valida únicamente porque es capaz de predecir con precisión los fenómenos que describe. Con la teoría tolemaica también se podrían predecir los eclipses, pero hoy casi nadie cree que la Tierra este en el centro del Universo.

El poder descriptivo de una teoría no es razón para no darle “cristiana sepultura” cuando una teoría nueva con mayor poder explicativo emerge.

La teoría general de la relatividad ofrece la explicación mas completa y precisa sobre los fenómenos gravitacionales que conocemos en el momento. Aún así, casi exactamente 100 años después de su descubrimiento por Einstein, nadie habla de ella para referirse a fenómenos gravitacionales tan simples como la caída libre o el movimiento de los satélites. ¿Por qué?. La razón es el malentendido propagado por maestros e incluso profesionales de que cuando la intensidad de la gravedad es pequeña o la precisión con la que medimos el espacio y el tiempo no es muy grande, la teoría newtoniana es correcta. Lo correcto son los números de esa teoría pero no sus conceptos.

¿Por qué caen entonces las cosas? Según la “doctrina” newtoniana lo hacen porque son atraídos por una misteriosa fuerza hacia el centro de la Tierra. La razón en el marco de la relatividad es más fascinante: los objetos se mueven por inercia en el espacio-tiempo que cerca de la Tierra esta distorsionado haciendo que sus trayectorias no sean triviales.

Lejos de cualquier cuerpo astronómico, dos objetos en reposo relativo mantendrán su distancia (se verán quietos uno respecto de otro) aunque se muevan a toda velocidad en el tiempo. Cerca a la Tierra el espacio-tiempo se distorsiona y lo que era antes un camino recto en el espacio-tiempo (sin obstáculo hacia el futuro) pasa a ser un camino curvo (combinación de movimiento en el espacio y en el tiempo).  Si los cuerpos son la Tierra y una Manzana este efecto producirá con el pasar del tiempo que sus caminos en el espacio-tiempo terminan cruzándose por casualidad.

Esta explicación es cierta sea que la gravedad (distorsión del espacio-tiempo) tenga gran intensidad o no. El concepto de un espacio-tiempo curvo no desaparece en el límite de poca gravedad. La caída libre y el peso son fenómenos relativistas, en la superficie de la Tierra y cerca a un agujero negro.

“#10MalentendidosFisica (7/10) La masa aumenta con la velocidad. C/Eso sería como admitir que la masa es relativa ¡No lo es!
Junio 22 de 2014
http://bit.ly/trino-malentendidos-fisica-7

Al llegar a este punto hemos hablado tanto de relatividad que será mas fácil explicar por qué este es un malentendido.  Cuando aclarábamos antes la malentendida relación entre masa y energía explicábamos que la masa como la energía son parte de una propiedad mas fundamental: el impulso. La masa es, cuando se usan patrones iguales de tiempo y de distancia (segundos y segundos-luz), una medida del impulso total de una partícula o un cuerpo en el espacio-tiempo.

¿Qué diferencia hay en medir el impulso de una piedra en un camino cuando estas sentado al lado de ella o cuando la ves desde un automóvil?. Al estar al lado de ella su impulso estará dirigido unicamente en el tiempo. En el espacio, la piedra respecto de ti esta quieta y por lo tanto carece de impulso en esa dirección. Ahora bien, si miras a la piedra desde un vehículo en movimiento, su impulso tendrá ahora una componente temporal y una espacial. Pero ¿habrá cambiado su magnitud total? como la única operación que realizamos fue cambiar de punto de vista (de estar sentado al frente de ella a moverse en un vehículo) esperaríamos que su impulso total no cambiará en lo absoluto y tampoco lo hiciera por lo tanto su masa.

¿Hace alguna diferencia en la situación anterior que sea yo el que me haya pasado a un vehículo o que sea la piedra la que lo haya hecho? ¡No! Por lo tanto decir que la masa cambia con el movimiento sería como admitir que la altura de una iglesia o un edificio cambia al verla desde ángulos diferentes.

“#10MalentendidosFisica (8/10) Existen 3 leyes del movimiento (inercia,fuerza,acción-reacción). C/Solo hay una ley: conservación del impulso
Junio 22 de 2014
http://bit.ly/trino-malentendidos-fisica-8

Este es un malentendido cada vez menos común. Aún así, innumerables textos de física siguen recitando las consabidas 3 leyes de Newton, preservando el error.  La realidad es que todas ellas no son otra cosa que formas procesadas de una sola ley física: ante la ausencia de fuerzas (de interacción o inerciales – ver malentendido 4) el impulso que tiene un cuerpo es constante.

Esta ley es valida tanto en el espacio como en el tiempo. Inclusive, su validez en el tiempo explica otra conocida ley: la conservación de la energía. Como habíamos explicado antes la energía es el impulso en el tiempo. Si no hay fuerzas, el impulso no cambia y por ende tampoco la energía.

En el espacio la conservación del impulso conduce a las bien conocidas 3 leyes así:

– Si no hay fuerza, el impulso no cambia y por tanto los cuerpos seguirán su movimiento o se mantendrán quietos en el espacio (inercia)

– Si hay fuerza, cambia el impulso y con él la velocidad (aceleración) y la energía (trabajo) (“ley” de fuerza)

– Si el sistema esta hecho de dos partes que interactúan pero que no sienten fuerzas externas (p.e. dos bolas de billar en una mesa horizontal) los cambios en el impulso de una parte deberán estar compensados siempre por los cambios de la otra. De ese modo el cambio total es nulo. Pero el cambio de impulso es igual a la fuerza de modo que cuando choquen la fuerza que siente la una debe ser igual pero en sentido contrario a la que siente la otra (ley de acción y reacción).

“#10MalentendidosFisica (9/10) La electricidad y el magnetismo son 2 fenómenos muy relacionados.C/En 4D en realidad son el mismo fenómeno
Junio 22 de 2014
http://bit.ly/trino-malentendidos-fisica-9

La electricidad y el magnetismo están entre los fenómenos físicos más importantes y comunes en la vida cotidiana. Con la electricidad hacemos funcionar los dispositivos móviles, por ejemplo, cuando las cargas eléctricas en las baterías le aplican fuerza a los electrones en los dispositivos y los obligan a moverse en intrincados circuitos que interpretan los clicks de un mouse o que llevan la información de un lugar a otro. El magnetismo por su lado mantiene cerrada la puerta de la nevera y sostiene los souvenirs en su exterior. También le dice al celular hacia donde estas mirando poniendo en funcionamiento las aplicaciones de realidad aumentada mas increíbles.

Pero esos dos fenómenos, aparentemente diferentes, también funcionan juntos. Lo hacen cuando abres remotamente una puerta (con electroimanes) con solo presionar un botón (electricidad). O cuando enciendes las lámparas de tu bicicleta (electricidad) aprovechando el movimiento de un imán unido a las llantas (magnetismo).

Los físicos explican que la razón de este milagro es la relación que existe entre ambos fenómenos y que fue descubierta a través de ingeniosos experimentos en los 1700s y 1800s.  Lo que nunca no es explican y he aquí el malentendido, que mas bien debería considerarse una lamentable omisión, es que en realidad desde 1905 sabemos que la electricidad y el magnetismo son manifestaciones del mismo fenómeno en el espacio-tiempo.

Así que no es que estén relacionados, es que son el mismo fenómeno. Pero entonces ¿por qué los vemos tan diferentes? La razón es nuestra “miopía cuadridimensional”: percibimos el espacio-tiempo de 4 dimensiones parcializado.  Por eso precisamente no habíamos notado la relación entre la energía y la masa mediada por el impulso (ver malentendido 2).

Así mismo, la electricidad es la parte temporal del fenómeno en el espacio-tiempo y el magnetismo esta relacionado con la parte espacial de ese mismo fenómeno.

“#10MalentendidosFisica (10/10)  La masa en el Universo es producida por el Higgs  C/Menos de 0.02% de la masa es debida al Higgs
Junio 22 de 2014
http://bit.ly/trino-malentendidos-fisica-10

QuarksEste es el más reciente de los malentendidos pero también el más grande de todos en términos cuantitativos.  Después del descubrimiento del bosón de Higgs en 2012, creería que no hay nadie hoy que no sepa de la relación que existe entre esa partícula y la masa de todas las demás partículas del Universo.  Según reza la explicación convencional, el campo de Higgs (la versión continua de la partícula con el mismo nombre) llena todo el espacio en el Universo.  Las partículas al moverse a través de ese campo experimentan una interacción con él que se manifiesta en la forma de su masa.   Si la interacción es intensa, la masa lo es también.  Si la interacción es muy tenue e incluso nula, la masa lo será en la misma proporción.

Pero la historia esta incompleta.  Existen partículas que aunque también interactúan con el campo de Higgs, lo hacen también intensamente con otras partículas.   Se trata de los quarks.  Contrario a la mayoría de las partículas, los quarks viven atrapados permanentemente en el interior de protones y neutrones, de los que están hechos.  Su mutua interacción supera en un factor de varios cientos, la interacción con el campo de Higgs.  Como resultado, la masa de protones y neutrones, en lugar de ser igual a la suma de la masa tradicional de los quarks, resulta ser cientos de veces superior.

El malentendido radica en que un protón o un neutrón pesan cerca de 1,800 veces más que un electrón.  Con esto la masa de un átomo de Hidrógeno es 99.94% masa producto de la interacción entre quarks y la masa de un átomo de Helio (el otro cuarto de la masa atómica del Universo) es 99.97% producto de esa misma interacción.

Así la mayor parte de la materia bariónica en el Universo, la que esta hecha de átomos y hace las cosas más interesantes y complejas del cosmos, tiene su origen en una inmensa proporción en la interacción de los quarks y no en la interacción con el campo de Higgs.


 

Si conocen otros malentendidos o creen que algunos de los malentendidos aquí, no lo son tanto, ¡no duden en escribirme!

Un lugar para la intuición

¿Habrá alguna fuerza intelectual más poderosa que la intuición? Posiblemente no.  Aún así nos esforzamos por mantenerla lo más lejos que podemos de las aulas de clase o de cualquier otra actividad académica o de entrenamiento intelectual.  Si diéramos a la intuición el lugar que se merece en la academia, de la misma que lo hacen otras actividades que requieren entrenamiento como las artes o el deporte, estoy seguro que tendríamos niños, jóvenes y adultos produciendo buenas ideas desde lo alto de una gran autoestima.  Pero, ¿cómo lograrlo? ¿cómo “entrenar” o al menos abrir un campito a la intuición en las aulas de clase y otras actividades académicas?

“Un genio es una persona que cuando adivina acierta casi todo el tiempo. Si no dejamos a los niños adivinar ¿cuándo descibriran que son genios?
Marzo 9 de 2014
http://bit.ly/trino-genios-adivinando

Es claro que ser racional o razonable es la característica más importante de un buen académico.  Es también un rasgo que cultivamos en estudiantes y aprendices en todo tipo de actividades intelectuales de alto nivel tales como la ciencia o la técnica.  Sin embargo, a veces muy a menudo, se nos pasa por alto que en realidad los momentos más importantes en el desarrollo de buenas ideas o de su transformación en cosas que funcionan, son aquellos en los que no razonamos.  Momentos de lucidez gratuita en las que las ideas más increíbles (y a veces también las más alocadas) se nos vienen a la cabeza sin estar precedidas por un razonamiento: suposición, hipótesis, tesis, demostración, …  ¿Quién habla en nombre de nosotros (y lo hace a veces de forma tan brillante) en esos momentos? Pues no es otra que nuestra maravillosa intuición.

Yo la llamo el “pensamiento de los intestinos”.  Pensar con el estomago, le dirán otros (aunque este es más bien el caso de lo que uno hace cuando va al mercado con hambre).  Creatividad, la llaman otros, aunque aquí la comparación es injusta (la creatividad es algo mucho más complejo).  En otras palabras, la intuición es lo que hace el cerebro cuando no lo están acosando.

Creo que para nadie es ya un secreto que el cerebro hace cosas que no siempre pasan por el control de nuestra mente consciente y mucho menos de nuestra mente “lingüistica”.  Esa que le pone palabras, sintaxis y gramática a algunos de los pensamientos más complejos y que no puede con otros aún más interesantes cuando están en gestación.  No hay duda de que el cerebro hace mucho más que controlar nuestros movimientos, mantener funcionando nuestros sistemas orgánicos, almacenar lo que percibimos o pensamos e incluso razonar.  A veces el cerebro hace cosas que sencillamente no podríamos encajar en ninguna de las categorías anteriores por mucho que intentáramos buscar un modelo para que lo hicieran.  Pero la intuición no es tampoco aquellas cosas que hacemos por reflejo o por el entrenamiento sofisticado de nuestro sistema motor capaz de completar complejos cálculos físicos por ejemplo para golpear una bola de billar en el lugar exacto de modo que realicé piruetas impensables.

Entre esa “materia oscura” de la actividad cerebral esta la intuición.  La misma que le permitió a Einstein imaginarse que la gravedad era un fenómeno geométrico aunque ninguna ecuación matemática en su época se lo dijera; o la que hizo que Alan Guth y otros cosmólogos de su época imaginaran la teoría inflacionaria en un tiempo en el que no había ninguna evidencia que la antecediera.  La intuición es la que produce aquel apunte certero justo en medio de una pregunta que hacemos en una conferencia.  La que hace a un buen conferencista (uno con una intuición poderosa) ser un gran conferencista.  La que te hace contradecir a un grupo de “genios” dotados de una tonelada de evidencia “racional” en favor de algo, de que lo que quieren hacer no va a funcionar.

Pues bien: aún con todas esas propiedades asombrosas de la intuición y su rol fundamental en la creación de nuevas ideas, hay un único lugar donde la intuición es sistemáticamente excluida: en un aula de clase.

La intuición esta intimamente relacionada con dos primas cercanas: la adivinanza y el error.  Nadie quiere enseñar a un niño o a un joven a adivinar la respuesta a una pregunta o un problema.  El error es duramente sancionado, incluso en contextos donde debería ser sistemáticamente promovido.  Estas dos fuerzas han mantenido a la intuición lejos de los estudiantes y del proceso de enseñanza aprendizaje por mucho tiempo.  Aún así hay un “lugar” en la academia en el que la intuición sigue teniendo un (secreto) papel: las evaluaciones.  Allí, en la intimidad del cerebro del aprendiz, la intuición a veces es la única herramienta disponible para la solución de un problema.  El que no es tímido la usa sistemáticamente pero nunca sin un cierto sentimiento de culpa.  Adivinar parece impúdico en un examen.  Equivocarse es sencillamente fatal.  Las dos cosas son terribles para el aprendizaje.

Si a este punto puede reconocer la verdad siquiera de una parte de lo que digo, posiblemente se esté formulando también la pregunta ¿cómo hacer para darle un lugar explícito a la intuición y el error en la educación?

Mi experiencia docente en los últimos años me ha enseñado que si dejas que los estudiantes adivinan es mucho mejor que si los obligas a “razonar” o a “recordar” (que es casi lo mismo) todas las respuestas.  Mi lema en clase es que “si después de 5 segundos de pensar no tienes la respuesta, pues adivínala”.  Si bien no he hecho medidas rigurosas del resultado de esta bienvenida explícita a la intuición, he visto la cara de satisfacción de muchos cuando descubren que “adivinaron” correctamente ante una pregunta difícil.  Más positiva es la experiencia cuando les explico que es difícil que el cerebro realmente “adivine” cualquier cosa.  La mayoría de las acciones o pensamientos que producimos en un contexto dado tienen un origen concreto en nuestra compleja red de recuerdos y pensamientos no estructurados, que forman el fondo de nuestra consciencia.  No existe en realidad casi nada de aleatorio en “adivinar”.  Cuando lo hacemos lo que realmente estamos es dándole un espacio a la intuición.

¿Y si se equivocan adivinando? Siempre hay una manera de profundizar para entender porque la “intuición” o la “voz de los intestinos” de un estudiante, no fue capaz de acertar ante una pregunta.  En este sentido podría ser aún mas educativo no acertar en una adivinanza que hacerlo.  Al final solo hay una gran ganadora: la autoestima.  Como reza el trino que abre esta entrada, ¿qué es ser un genio sino adivinar sistemáticamente y acertar casi todo el tiempo? ¿cómo esperamos que nuestros estudiantes descubran que son verdaderos genios o simplemente muy buenos en algo si no los dejamos adivinar? 

Es obvio que no en todo se puede adivinar.  Solo en lo importante.

El Fetiche de la Ingeniería

La “ingeniería” se ha apoderado de nuestras sociedades académicas y educativas.  En países como los nuestros, que consumen conocimiento en lugar de producirlo, el número de “ingenieros” supera por un factor muy grande al número de científicos.  Es más probable que un joven con aptitudes técnicas y matemáticas termine estudiando ingeniería, muchas veces por culpa de un imaginario cultural, presiones sociales o familiares a que estudie física, matemáticas o química.  Mientras eso siga pasando y continuemos promoviendo ese “fetichismo por la ingeniería” seguiremos detrás de aquellos países donde saben que los problemas hay que resolverlos y no solo administrarlos.

“Colombia necesita muchos mas pensadores (científicos, filosofos y artistas) y menos administradores de problemas (ingenieros y contadores)
Marzo 2 de 2014
http://bit.ly/trino-pensadores-y-administradores

Antes de comenzar quiero aclarar que no tengo nada en contra de las Universidades, Facultades y personas que ofrecen y promueven la formación en ingeniería aquí o en cualquier parte en el mundo.  Tengo muy buenos amigos ingenieros y con algunos inclusive buenas relaciones científicas.  Aunque sé que mis opiniones un poco extremas sobre este tema me pueden granjear algunas enemistades espero también que puedan contribuir un poco a una discusión que tenemos que dar para mejorar justamente el nivel de los profesionales en áreas científicas en nuestros países.

Comencemos pues por las definiciones ¿Qué es en Colombia un Ingeniero de Sistemas? Un científico de la computación que se vio obligado a aprender administración de proyectos, estándares y metodologías en Ingeniería cuando debería haber estudiado teoría de números y estadística matemática.  ¿Y un ingeniero electrónico? Un físico del estado sólido al que nunca le dieron un curso de semiconductores decente y que perdió un cuarto de su carrera haciendo lo que un tecnólogo del SENA hace a la perfección: programar microcontroladores, diseñar circuitos y pegar resistencias.  ¿Un ingeniero de alimentos? Un químico formado a medias porque su currículo incluía algunas asignaturas inútiles que lo desviaron del propósito fundamental de su profesión: utilizar la ciencia para mejorar lo que comemos.

Si esta descripción les parece muy cruda, olviden por un momento que soy científico y que obviamente tengo un sesgo profesional, y piensen si en verdad estoy muy lejos de la realidad académica de las ingenierías en Colombia.  Dudo seriamente que quienes sean ingenieros y estén leyendo esta entrada después de haber hecho un posgrado en Ingeniería en Alemania o en Japón, pongan en duda que la formación en ingeniería en Colombia parece un chiste.  Y es que en todo el mundo desarrollado un ingeniero con una alta formación académica es indistinguible de un científico.  Así veo yo a los colegas jóvenes que están llegandos desde hace unos años a las mejores Facultades de Ingeniería de las universidades colombianas.  Pero la formación en posgrado para un ingeniero colombiano, especialmente si es en el exterior, es esencialmente un curso remedial en ciencias, dirigido fundamentalmente a darles el nivel que necesitan para resolver realmente problemas científicos y técnicos.

Pero, ¿se le puede creer a alguien que no es ingeniero, juicios como estos sobre una profesión que no conoce?  A pesar de que mi formación es de científico, desempeñarme en un país con un fetichismo tan avanzado hacia la ingeniería, me ha hecho vivir de cerca lo que es la formación de los ingenieros.  Fui hasta hace un par de años profesor de medio tiempo en ingeniería y estuve involucrado en el desarrollo de programas de pregrado y posgrado en el área en algunas universidades privadas.  Es esa experiencia justamente la que me motiva para hacer esta reflexión.

El primer hecho delicado: a los ingenieros en Colombia se les enseña ciencias prácticamente “por no dejar”.  Los estudiantes odian esa parte de su formación y a muchos directivos les parece que es algo con lo que los currículos simplemente tienen que cumplir.  Si el nivel de exigencia  científica de un profesor de física, matemáticas o química en un programa de ingeniería se excede un poco sobre la media o bien termina siendo vetado por los estudiantes o son los directivos los que le recuerdan que no les esta enseñando a científicos o a matemáticos ¡craso error!  

Si bien las generalizaciones son odiosas y hay que reconocer que existen buenas Facultades de Ingeniería en Colombia, el Fetiche de la Ingeniería en nuestro país y en el mundo en general ha hecho que pululen Universidades dispuestas a graduar ingenieros bajo esas mediocres condiciones de formación científica.  Es justamente por eso que los ingenieros abundan (y se quedan sin trabajo) en Colombia.  Miles de personas con poco talento científico, sin madera para la academia y la ciencia que pasan raspando cursos de matemáticas y física pero que les va divinamente pegando resistencias o en cursos de metodología de la investigación, administración y normatividad en ingeniería.

Si no es sobre la ciencia sobre lo que tratan las ingenierías (al menos por estos lados del mundo) ¿cuál es el fuerte de estas profesiones por aquí?  La respuesta es simple.  A los ingenieros en Colombia los forman para ser excelentes administradores.  Y no me refiero a la administración en el sentido tradicional de la palabra (que también se ha vuelto muy importante para la formación de los ingenieros criollos). Me refiero a manejar, gerenciar el conocimiento que otros han producido.  La organización de los procesos, las metodologías, el trabajo con estándares, cosas todas que son son fundamentales para el buen desarrollo de los grandes proyectos científicos y tecnológicos, pero que están lejos de ser la solución misma a los problemas para los que supuestamente deberían estar formados.

Esta es la formación que necesitan los jefes, los líderes de los proyectos.  Cuando se ve a un grupo de ingenieros colombianos trabajando juntos, esencialmente lo que uno ve es a un montón de “caciques” y ni a un solo “indio”.  Frente a un verdadero problema, uno que jamás hayan visto, que no este incluído en los software de multi física que les enseñaron a manejar o sobre el que no haya manuales escritos por científicos e ingenieros alemanes y japoneses, no hay entre ellos nadie que tenga la formación científica y matemática requerida para enfrentar la realidad.  Todos son expertos en formular proyectos, diseñar cronogramas, leer manuales y hacerlo todo estrictamente siguiendo juiciosos estándares de ingeniería.  Pero ninguno ha resuelto un verdadero problema de física, ni se ha enfrentado a demostrar un teorema en matemáticas avanzadas o ha descubierto o sintetizado una nueva sustancia.  Según nuestras universidades, ninguna de esas habilidades es importante para los ingenieros.  “Dejemos eso a los científicos”, dicen los directivos.  Insisto en que no debemos generalizar.  Hay muy buenos ingenieros en Colombia hoy, verdaderos científicos, pero la inmensa mayoría lamentablemente se aleja poco de la descripción anterior.

Si estuviera en mi definir una política de educación superior para Colombia yo eliminaría los programas y facultades de ingeniería.  Pero no se asusten.  Reformaría también profundamente los programas y facultades de ciencias.  En su lugar crearía grandes Facultades de Ciencias que combinarán la formación e investigación en Ciencias Básicas (ciencia por la ciencia, por la comprensión del funcionamiento del universo) y en las mal llamadas Ciencias Aplicadas (que definiré aquí como ciencia orientada a la solución de problemas tecnológicos y sociales).  Los programas de ingeniería industrial, electrónica, mecánica y civil serían absorbidos en fuertes departamentos de física.  Los que hoy se forman en esas disciplinas se graduarían en un primer momento como físicos.  No habrían ingenieros civiles sino físicos expertos en estructuras civiles.  La ingeniería de sistemas y telecomunicaciones se unificarían en el departamento de matemáticas y estadística.  A la biología y a la química les adosaría todos los profesores y estudiantes de los programas de ingeniería de alimentos, bioingeniería e ingeniería ambiental.  Todo sin mencionar la creación de grandes departamentos de geociencias y astronomía en los que se ofrecería lo que por ejemplo hoy llamamos ingeniería de petróleos.

Pero si todos nos volvemos científicos ¿quiénes aplicarían los estándares, diseñarían los procesos o gerenciarian los equipos de trabajo?  En cada profesión científica, crearíamos líneas de profundización en esos aspectos de la gestión del conocimiento científico para los que hoy se forman TODOS los ingenieros.  Los estudiantes que mostrarán habilidades e intereses en la gestión y la administración se convertirían en científicos-ingenieros.  Ellos serían los jefes en los proyectos que ahora tendrían como mano de obra otros científicos formados profundamente en sus disciplinas y capaces de resolver problemas abiertos, problemas nuevos.  La proporción de “científicos-ingenieros” a científicos ya no sería de miles a 1 (muchos caciques y pocos indios) sino de 1 a muchos.

Los beneficios de esta utopía socio-académica serían diversos.  Científicos aplicados, con una formación rigurosa en ciencias y matemáticas, ocuparían el lugar de los ingenieros.  Los obreros de la creatividad técnica tendrían el más alto perfil y creo yo la mejor preparación para resolver problemas diversos y complejos.  Los nuevos ingenieros, científicos-ingenieros, tendrían una verdadera formación profesional en ciencias pero harían un trabajo de gerencia de nuestro propio conocimiento y soluciones.  No les exigiríamos una especialidad científica o técnica específica y de la misma manera ellos no se esforzarían por demostrarla usando o copiando aquella obtenida por científicos en otros lugares del mundo.

Aunque sé que pocos de ustedes votarían por un presidente que pensará en mi como Ministro de Educación, espero que la presentación de esta dura realidad en los términos igualmente duros que los he expuesto aquí sirva para pensar que existen maneras diferentes de abordar y tal vez resolver el problema de la formación científica y técnica en países como los nuestros.

Actualización (Mayo 22 de 2014).  Como podrán notar de los abundantes y largos comentarios abajo, esta entrada tuvo justamente la reacción que predecía al principio.  No es para menos.  Sé que fui atrevido, pero también sé que alguien tiene que lanzar la piedra en el estanque para que la cosa se mueva (no quiero tampoco dármela de mesías).  Las aguas estancadas huelen maluco.  Les recomiendo de manera muy especial los comentarios contrarios al punto en este artículo en especial aquellos que tuvieron la paciencia de escribir argumentaciones muy “científicas” como @_vonrichthofen, Alfredo, Francisco Beltrán y Alvaro Monterroza (que hasta bibliografía puso).   Me alegra que buenos científicos hayan leído y criticado la entrada.    No lean esta entrada sin leerlos a ellos (y seguramente a muchos otros que llegarán)

Enseñar y Administrar Investigando

Se esta hablando por estos días de un tema que ha estado en el aire por décadas en el entorno universitario: ¿son los profesores de planta en las universidades, con contratos fijos y carreras de investigación que se sobreponen a sus obligaciones docentes, buenos o malos para la educación universitaria? He aquí una visión del asunto desde la perspectiva de alguien, que como yo, podría considerarse uno de esos “profesores problema”

“Un verdadero maestro no te enseña, te hace amar tanto lo que sabe que después te es imposible no aprenderlo por tu cuenta #ReglasDeLaVida” 
Febrero 14 de 2013
http://bit.ly/trino-maestro

La mayoría de quienes nos educamos para ser científicos, aspiramos que algún día nos paguen para hacer investigación.  Ciertamente muchos científicos encuentran su lugar  en sectores de la sociedad ajenos a la academia, que van desde la industria hasta las finanzas, pero no nos digamos mentiras, la mayoría lo que queremos, profundamente, es hacer lo que han hecho los científicos desde Galileo.

Pero pagar a alguien solo por investigar es muy costoso.  Con beneficios que solo se obtienen a largo plazo y contribuyentes que quieren ver su plata convertida en cosas tangibles en plazos menores al tiempo entre juegos olímpicos, la mayoría de las sociedades humanas han optado por crear modelos para mantener a los costosos investigadores científicos. mientras producen resultados que la sociedad pueda reconocer.

La educación es uno de esos sectores en los que los investigadores han encontrado un nicho laboral natural.  Con un mundo más grande y demandas de poder intelectual cada vez mayor  ¿quién no necesita una educación del más alto nivel? y ¿quién la puede ofrecer mejor que alguien que conozca de primera mano la ciencia y la técnica porque justamente se la esta inventando?  Puede que ese no sea el origen histórico de la relación entre las universidades y la investigación, pero la verdad es que actualmente la cosa funciona así.

Ahora bien.  No hay que olvidar tampoco que siendo una actividad humana tan compleja, que requiere habilidades altamente específicas, el desarrollo a largo plazo de la ciencia (es decir la formación de nuevos científicos) exige a los mismos científicos ser maestros de sus propias disciplinas.  De no serlo ¿quiénes enseñarían a hacer ciencia a las nuevas generaciones?

El vínculo entre investigación básica (como un “mal necesario” en todas las sociedades modernas) con los centros de educación universitaria, donde no solo se enseña a científicos sino a todo un ecosistema de profesionales, ha estado sin embargo viciado, creo yo, desde el principio.  La investigación en la Universidad, la inevitable docencia y todas las otras actividades que vienen adjuntas con la fortuna de tener un contrato de trabajo a tiempo indefinido, son normalmente consideradas actividades, sino totalmente independientes, por lo menos con una intersección mínima.

Obviamente todos reconocemos que las labores administrativas son las que garantizan que llegue la plata a nuestros proyectos de investigación; también sabemos que los cursos son una buena manera de descubrir estudiantes talento para convertirse en nuestros asistentes como investigadores.  Pero yo no me refiero a este tipo de “acoplamiento mínimo” entre la trinidad investigación-docencia-administración.  Al fin y al cabo, para lograr lo anterior, un investigador bueno podría prescindir de las actividades administrativas contratando una buena secretaria y no tendría que convertirse en un buen profesor o dictar cursos para que le llovieran estudiantes con talento.

Yo estoy convencido, y creo que así actuo en mi día a día como “Profesor Problema”, que intenta no serlo, que una posible salida para la problemática expuesta al principio es la de reconocer que la administración, la docencia y la investigación en las Universidades podrían tener un “acoplamiento máximo” que garantizara que tantos tipos inteligentes dieran lo mejor de sí en cada uno de esos frentes.

El aprendizaje y la enseñanza están posiblemente entre los problemas científicos más difíciles de todos los tiempos.  Investigador de cualquier disciplina de la ciencia que no reconozca algo de verosimilitud en esta afirmación es porque desconoce la literatura que se ha escrito  por décadas sobre el problema.  Hoy, este, que deberíamos llamar “El” Problema, sigue abierto y una solución satisfactoria, un modelo científico efectivo, parece estar lejos de encontrarse.  Me atrevería a apostar que sabremos primero qué es la energía oscura o para qué sirve el DNA basura, antes que develar satisfactoriamente los misterios del aprendizaje y la enseñanza.

Lo que parecen desconocer todos los genios investigadores de las Universidades, que repelen con vehemencia cualquier responsabilidad que los ponga en frente a un grupo de estudiantes, es que la única manera de resolver los misterios de la enseñanza y el aprendizaje es justamente haciendo lo que ellos son obligados a hacer.  Tal vez nadie les ha contado lo que tienen entre manos.  Tal vez quiénes administran la educación justamente son los que menos saben que más que una máquina para producir gente con habilidades intelectuales, la educación superior es en realidad un laboratorio de ciencia avanzada.  Ciencia que también produce papers para Science y Nature y en la que se pueden obtener recursos para viajar por el mundo y comprar computadores.

¿Cómo serían las universidades si a todos los investigadores que hacen docencia, esta actividad se les asignará no como parte de un trabajo rutinario, que deben hacer porque lo incluye su contrato de trabajo, sino como parte de su propia contribución al crecimiento de la ciencia?

Soy consciente que la respuesta de la mayoría será que a los Astrofísicos o los Químicos Computacionales no se formaron para hacer investigación “humana”.  Una “inmensa minoría” de esos profesionales altamente especializados raramente siente esa fascinación por los complejos mecanismos de la mente, propia de los que se formaron como psicologos o antropologos.  Pero, ¿no es esto en realidad un prejuicio?  Un buen científico es sencillamente una persona curiosa, dispuesta a poner sus habilidades a disposición de cualquier problema que pueda ser atacado con el rigor y la disciplina de la ciencia.  La enseñanza y el aprendizaje necesitan muchos buenos científicos trabajando día y noche para formular preguntas y proponer soluciones a sus problemas.

Lo que soy yo me le apuntaría a esta aventura. En realidad ya lo hice.  A principios de 2013 tuve la oportunidad de recibir (a regañadientes) una capacitación de un grupo de biólogos (doctores en biología) sobre una modelo de enseñanza que se conoce como “Scientific Teaching”.  A pesar de recibir inicialmente el modelo en cuestión con el mismo escepticismo (e incluso desprecio) con el que vemos los científicos los problemas de las ciencias humanas, no tarde mucho en darme cuenta de lo mal científico que había sido hasta ese momento al menos en lo que en relación con el problema de la educación se trataba.  Una frase de los instructores de aquel taller quedo martillando en mi cabeza desde entonces: “si eres un científico tan riguroso, que no escribe nada en un paper sin poner 2 o 3 citas a la literatura que soporte cada afirmación que haces, ¿cuántos papers de educación lees antes de dar una clase?”

Yo no sé ustedes, pero a mí esto me cayo como un baldado de agua fría.  En ese momento me di cuenta que en lo que a la educación respecta, había sido durante casi toda mi carrera como profesor universitario, un verdadero “tegua”; alguien que solo se había guiado por intuiciones y prejuicios y no por la evidencia científica acumulada sobre el problema.  Hoy trato de leer un poco la literatura científica sobre como funciona la mente de mis estudiantes e involucro métodos e instrumentos de medida (educativos) en mis clases.  Estoy a años luz de ser un investigador didáctico pero por lo menos hago el esfuerzo.  Y les confieso: la cosa me ha gustado y no esta muy lejos de lo que hago día a día como investigador en otras áreas.

Con la administración pasa algo parecido (guardadas las proporciones).  Creo yo que los científicos universitarios podrían hacerlo mejor si se les formulara la administración también como un problema de investigación.  Al fin y al cabo ¿no hay también problemas que resolver en la administración en los que una buena dosis de disciplina científica y habilidades especializadas no hagan falta?

Tuve también recientemente una experiencia con este tema cuando participando de un “comité” en mi Facultad (justamente de esos que todos los científicos-universitarios maldecimos) descubrí que había un problema que podría ser solucionado con los mismos métodos que estaba aplicando para la solución a problemas de mecánica orbital (!).  Cuando me di cuenta de ello, el comité se volvió para mí en una experiencia científica similar a una reunión con colegas para discutir el contenido de un paper.  Puse mi creatividad al servicio de algo para lo que no creía que pudiera servir.  Como resultado, hoy la solución que estoy ofreciendo para el problema ha prosperado en las divisiones administrativas de la Facultad y quién sabe ¡hasta un paper podría escribir sobre el tema!.

En conclusión es cierto que los profesores-investigadores-administradores de nuestro modelo presente de universidades parecen estar dando muchos problemas, por lo menos para uno de los protagonistas de esa “trinidad”, lamentablemente el más sensible: la docencia.  Sin embargo la solución no puede ser tener investigadores puros y profesores puros.  Los investigadores también tienén que ofrecer lo suyo a estudiantes y los profesores tienén que investigar para darle a los estudiantes una dimensión de a lo que se enfrentarán.  Una posible salida es considerarlos a todos investigadores, pero de problemas diferentes.  Y no hacerlo tan solo a nivel nominativo.  Se debería incluir consistentemente dentro de sus contratos de trabajo y compromisos adquiridos.  Los “investigadores” en general deberían tener una carga de “investigación docente” cada período y como en toda investigación presentar periódicamente “resultados” de sus labores (incluso en la forma de papers y participación en eventos)

Les aseguro que el resultado podría ser más significativo de lo esperado.  Se los dice un “Profesor Problema” que esta tratando de cambiar.

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