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Ya hemos tratado anteriormente en el Cuaderno los pies de barro del falsacionismo, notablemente en Las teorías científicas no son falsables, donde intentamos explicar que la falsabilidad es una actitud y no una característica de las teorías, o cuando pretendimos ilustrar los límites de los razonamientos confirmatorio y disconfirmatorio en Desviación de la luz y falsabilidad. Sin embargo, para una comprensión completa de nuestro razonamiento en ambos artículos era quizás necesario un conocimiento previo de la tesis de Duhem-Quine. Por ello en esta entrega final de la serie volvemos a recapitular el por qué la falsación ya no es lo que era, a saber, ese criterio fácil y lógico que nos permite distinguir lo científico de lo que no lo es, la hipótesis “correcta” de la “incorrecta”.

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La UNESCO ha declarado 2014 como el año internacional de la cristalografía. Ninguna disciplina ha producido tantos premios Nobel como la cristalografía (29 concesiones y contando, lo que supone 48 personas de momento) y sin embargo sigue siendo una gran desconocida no sólo para el gran público, sino también para muchos científicos.

En Experientia docet nunca hemos ocultado nuestra debilidad por un campo científico que combina como ningún otro la física, la química, la biología, la geología y las matemáticas; cuyo conocimiento nos permite explorar otros mundos y diseñar materiales portentosos. Estamos intentando plasmar algo de esa multidisciplinariedad y del encanto de la cristalografía en nuestra serie sobre su historia.

En España se desarrollarán muchas actividades a cuenta del IYCr2014, pero en la web probablemente la más relevante sea el Festival de la Cristalografía que, creado por Bernardo Herradón, consta con el reconocimiento de la International Union of Crystallography.

Para ir calentando motores, ¿qué mejor que una estupenda conferencia combinando lo mejor de lo antiguo y lo nuevo?

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La historia de la ciencia no es lineal. Ninguna historia lo es. Los científicos desarrollan hipótesis o eligen los problemas que abordan y cómo abordarlos en un contexto cultural. En muchos casos es su religión o sus posiciones filosóficas las que inducen qué ideas se favorecen o cómo se interpretan los datos. A lo largo de los siglos se pueden identificar grandes corrientes filosóficas que han tenido una influencia enorme en el desarrollo de la ciencia y que son muy conocidas: el aristotelismo en la Edad Media, el neoplatonismo en el Renacimiento o el positivismo en la segunda mitad del XIX y buena parte del XX. Sin embargo, hay otras corrientes también muy influyentes que son menos reconocidas, como el hermeticismo, que jugó su papel en el desarrollo de la química, por ejemplo, o la que hoy tratamos a título de ejemplo, la Naturphilosophie.

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Veíamos en la entrega anterior de esta serie que Kepler había mantenido una correspondencia muy interesante con Thomas Harriot y que, en el transcurso de ésta, Harriot le había mencionado a Kepler el problema del empaquetamiento de esferas. También mencionamos que Kepler llegó pronto a la conjetura de su nombre.

Como parte de este proceso, Kepler se dio cuenta que el empaquetamiento compacto de esferas en una sola capa da lugar a estructuras hexagonales que recuerdan a un panal de abeja. Esto le llevó a cuestionarse (y a buscar una respuesta satisfactoria) sobre la forma hexagonal de los copos de nieve en su tratado de 1611 Strena seu de nive sexangula (Un regalo de Año Nuevo de nieve hexagonal). Esto ya de por sí era bastante excepcional, ya que en aquella época no era común el conocimiento sobre la forma de los copos de nieve.

Olaus Magnus Historia om de nordiska folken

A título de ejemplo del conocimiento de la época tomemos el Historia de gentibus septentrionalibus (Historia de los pueblos del Norte) de Olof Månsson (latinizado Olaus Magnus), publicado en 1555. En él aparece una ilustración de los copos de nieve en la que es evidente que el autor, sueco por más señas, no es consciente de la forma hexagonal de los copos de nieve. Vemos que hay copos de nieve con forma de mano o de ojo o de media luna, por ejemplo.

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Experientia docet se une al Manifiesto #NoSinEvidencia que reproducimos a continuación:

La evidencia científica es uno de los pilares sobre los que se asienta la medicina moderna. Esto no siempre ha sido así: durante años, se aplicaron tratamientos médicos sin comprobar previamente su eficacia y seguridad. Algunos fueron efectivos, aunque muchos tuvieron resultados desastrosos.

Sin embargo, en la época en la que más conocimientos científicos se acumulan de la historia de la humanidad, existen todavía pseudo-ciencias que pretenden, sin demostrar ninguna efectividad ni seguridad, pasar por disciplinas cercanas a la medicina y llegar a los pacientes.

Anillo de Einstein de PKS 1830-211 | Imagen: MERLIN
Anillo de Einstein de PKS 1830-211 | Imagen: MERLIN

¿Varía con el tiempo la masa del protón? No me refiero a lo que refleja Wikipedia en la que, por ejemplo, el valor que aparece en la versión española es de 1,672621637(83)×10−27 kg, en la francesa 1,672623×10-27, en la italiana 1,67262171(29)×10−27, mientras que en la versiones japonesa, alemana o inglesa es 1.672621777(74)×10−27 .Por cierto, este último valor es el que corresponde con el último oficial en el momento de escribir esta anotación.

Como decía, no me refiero a la precisión con la que podemos medir la masa del protón o al ritmo con el que se actualizan o dejan de hacerlo las distintas versiones de una enciclopedia. Sino a si la masa del protón que medimos hoy es la misma que hace cinco mil millones de años o más. ¿Y la masa del electrón? Porque si las interacciones entre las fuerzas fundamentales cambiaron radicalmente al comienzo del universo, en concreto el acoplamiento entre la nuclear fuerte y la electromagnética, nada impide que al menos en teoría, estén cambiando con el tiempo, lo que afectaría a las masas de estas partículas, ya que buena parte de la masa del protón viene dada por las interacciones de los quarks en forma de gluones de la interacción fuerte.

Son preguntas interesantes pero la respuesta no es precisamente obvia. Habría que medir de alguna manera cómo eran las masas de estas partículas hace miles de millones de años. ¿Se le ocurre al amable lector como podría hacerse?

Viajar al pasado remoto es posible con sólo mirar al cielo. La existencia de un límite a la velocidad con la que la luz puede viajar en el vacío hace que cuando observamos una estrella o una galaxia veamos la luz que emitió hace minutos, años o miles de años. Por ejemplo, la luz que vemos de la galaxia PKS 1830–211 formando un anillo de Einstein salió de ella hace 7.500 millones de años. ¿Pero cómo determinar la masa del protón o del electrón en una galaxia que está a 7.500 millones de años luz de la Tierra? Dicho así, es difícil, pero no lo es tanto (relativamente hablando) determinar la relación entre las masas de ambos.

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Cuando se analizan los resultados de un experimento el investigador serio tiene que tener cuidado con varias cosas. Una de ellas es asegurarse de que no existen factores distintos a los que se están considerando que pudieran estar influyendo significativamente en la determinación de posibles correlaciones. Otro, cómo se presentan y analizan los resultados. Finalmente, no sólo los autores, también el receptor del trabajo debe ser crítico cuando interpreta los resultados, estar alerta para que los sesgos cognitivos no le jueguen una mala pasada, sobre todo el sesgo de confirmación, nuestra tendencia natural a interpretar los resultados de manera que confirman nuestras hipótesis o creencias.

El pasado 3 de diciembre la prensa mundial se vio inundada por una noticia sobre un artículo publicado en PNAS en el que las presuntas diferencias neurológicas entre los encéfalos de varones y mujeres venían a confirmar los estereotipos de comportamiento / capacidades cognitivas habitualmente asociados a ambos sexos. Basten estos dos ejemplos en prensa española: Por qué ellos se orientan mejor y ellas tienen más memoria ó Hombre/Mujer somos dos mundos aparte.

Nosotros no nos habíamos pronunciado sobre la cuestión salvo este tuit:

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Comentábamos en la introducción de esta serie que hay mucho profesor y, en general personas interesadas por la ciencia, que mantienen posiciones que son filosóficas, aunque ellos piensen que son “la posición”, en el sentido de la única descripción fiel de la realidad, de una inocencia conmovedora. Una de esas posiciones es la creencia en que existe una cosa llamada “el método científico” en el que se asume un falsacionismo naíf.

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Las placas tectónicas que componen la litosfera, la capa más externa de la Tierra, se desplazan sobre el manto, la capa fluida que hay debajo, a una velocidad del orden de entre 2 y 8 cm por año. Las zonas donde una placa tectónica se mueve debajo de otra hundiéndose en el manto se llaman zonas de subducción. Estas zonas de subducción son ricas en terremotos, volcanes y formación de montañas. Y según un estudio recién publicado en PNAS por un equipo encabezado por Yuri Palyanov, del Instituto de Geología V.S. Sobolev (Rusia), también en formación de diamantes, por reacciones de oxidación-reducción.

Cuando hablamos del diamante lo primero que pensamos desde el punto de vista químico tradicional es que es carbono puro. Pero, en la realidad, los diamantes nunca son carbono puro: existen inclusiones de distintos elementos, que le pueden dar color. El nitrógeno, por ejemplo, le da un tono marrón-amarillento o el boro le da las tonalidades azules (otra fuente de color son los defectos reticulares). Incluso si nos centramos sólo en el carbono, la composición isotópica hace que explicar el origen de los diamantes sea algo no precisamente trivial.

Diamante (izqda.) y grafito (dcha.)
Diamante (izqda.) y grafito (dcha.)

Si pensamos en la estructura del diamante como formada por carbonos unidos por enlaces covalentes todos iguales quzás nos resulte difícil imaginar que en el origen de este alótropo del carbono intervenga toda una serie de reacciones de oxidación-reducción (redox). Sin embargo, esto es algo que la geoquímica tenía asumido desde hace mucho, si bien los mecanismos detallados no se tenían del todo claros. Por otra parte, la heterogeneidad de los diamantes se pensaba que era consecuencia de las diferentes características isotópicas de los materiales de carbono disponibles en las diferentes fases de la cristalización del diamante o bien de los diferentes materiales presentes en el medio de cristalización.

Esto ya no es así.
Esto ya no es así.

El encéfalo produce y libera estrógenos. El hipotálamo podría controlar directamente la función reproductiva en macacos Rhesus y, muy posiblemente, también en mujeres. Esta es la sorprendente conclusión de un estudio publicado en Journal of Neuroscience realizado por un equipo encabezado por Brian Kenealy, del Centro Nacional de Investigación Primate de Wisconsin. Este descubrimiento puede permitir una mejor comprensión de los cambios hormonales que se producen desde antes del nacimiento y durante todo el proceso de envejecimiento.

Se sabe desde hace 80 años que el hipotálamo, una región del encéfalo (que no del cerebro o telencéfalo), participa en la regulación del ciclo menstrual y la reproducción. En los últimos 40 años se ha especulado repetidamente con la existencia de estrógenos neuronales, pero se desconocía si eran producidos y liberados in situ.

Para comprender la relevancia del descubrimiento, repasemos someramente, y sin ánimo de ser exhaustivos, la importancia de los estrógenos en general, y del estradiol en particular, en la mujer.

La mayoría de los estrógenos, como el estradiol, una hormona que controla el ciclo menstrual, se produce en los ovarios. El estradiol circula por el organismo, incluyendo el encéfalo, e influye en la reproducción, el peso corporal e, incluso, en el aprendizaje y la memoria. El estradiol también induce, en la mujer en desarrollo, el crecimiento de la mucosa uterina, la maduración de los genitales femeninos, el crecimiento de los senos y los cambios en la distribución del tejido adiposo que diferencian a la mujer de la niña. De aquí, se deduce fácilmente, que la extirpación quirúrgica de los ovarios o la menopausia tengan multitud de efectos secundarios asociados.