Otro fracaso del LHC que nos venden como un éxito...

Acaba de salir del horno esta noticia: phys.org/news/2018-08-long-sought-higgs-boson.html

Sin entrar en detalles técnicos simplemente comentar que tras 6 años de duros experimentos en el LHC...de nuevo no se han encontrado indicios de esa supuesta física existente más allá del modelo estándar.

Y es que, como digo, lo que se ha observado no es ni más ni menos que una constatación más (y van miles) del modelo estándar. Pero sin embargo, lo que realmente se desearía encontrar ya de una vez es justo lo contrario: algo que no cuadre con el modelo estándar y que de señales de física más allá de este modelo estándar. No ha sido el caso en este largo experimento (como bien dicen en el artículo, eso sí tras un maquillaje "triunfal" de marketing).

De hecho, con el LHC corriendo desde hace tiempo a su máxima potencia ya se están acabando las expectativas de que vaya a ser capaz de lograr evidencia experimental alguna de nueva física, y eso constituiría sin duda un monumental fracaso. Existe en marcha por cierto un nuevo intento para encontrar discrepancias en el 'rate' de decaimiento del Higgs en muones...y si al final este experimento también cuadra con el modelo estándar estamos, con perdón, bastante jodidos: sería ya casi seguro que habríamos gastado más de 50.000 millones de euros en un cacharro que de poco habría servido en cuanto a su objetivo fundamental que fue siempre (desde plano) encontrar indicios experimentales de fenómenos que no cuadrasen con el modelo estándar...que es justo lo que no se está logrando tras casi 10 años de funcionamiento y cada vez con menos margen (puesto que los experimentos más prometedores hace bastante tiempo que ya se realizaron y no dieron resultado positivo).

En realidad es casi una vergüenza que vendan este tipo de resultados casi como un triunfo haciendo uso de un "maldito" marketing diseñado para "engañar" (o despistar como poco) a los legos en la materia y poder seguir de este modo chupando de la teta de la financiación pública.

Notas para quisquillosos:

• Ciertamente el LHC ha descubierto el Higgs, pero este Higgs no deja de ser una constatación más del modelo estándar. Además, dado que ya se habían descubierto en la década de los 80 los bosones masivos W+- y Z era casi una certeza que el Higgs estaría ahí donde se encontró. Más revelador e importante habría sido no hallar al Higgs, que encontrarlo justo donde se encontró: en el sitio (nivel de energía) predicho por el modelo estándar.
• Los avances en ingeniería han sido tremendos, pero eso no quita que físicamente el aporte experimental del proyecto está siendo muy deficiente, por no decir un completo fracaso. Tampoco parece que los avances en ingeniería requeridos para construir la monstruosidad del LHC vayan a tener aplicaciones prácticas para la masa civil (o que dichas aplicaciones, de existir, no pudiesen haber sido desarrolladas en otros proyectos mucho más viables y/o menos costosos).
• El hecho de que el LHC no esté logrando a máxima potencia alcanzar resultados relevantes en su objetivo fundamental de encontrar indicios de nueva física supone un peligro evidente para el futuro desarrollo de mejoras en el LHC (como el planeado High Luminosity Large Hadron Collider) y más aún para el desarrollo de nuevos aceleradores de partículas más potentes (puesto que el coste en relación a la potencia requerida crece de manera no lineal). Precisamente como consecuencia de este peligro en la financiación surge ese descarado marketing con el que nos pretenden vender que todo va de lujo y que sigamos invirtiendo en el cacharrete de marras.

¿Las matemáticas describen al mundo...o lo determinan?

"Para aquellos que no conocen las matemáticas, es difícil sentir la belleza, la profunda belleza de la naturaleza... Si quieres aprender sobre la naturaleza, apreciar la naturaleza, es necesario aprender el lenguaje en el que habla." (Richard Feynman)

Es comúnmente aceptada la idea de que las matemáticas simplemente son un instrumento creado por el hombre que se limita a describir el fenómeno del mundo y su comportamiento dinámico. Es decir, que el mundo tiene una existencia física autónoma e independiente, y que las matemáticas son una mera manera que el ser humano ha encontrado para facilitar el cálculo de los patrones ya presentes en esta realidad fenoménica independiente del hombre y de sus herramientas lingüísticas (entendiendo así a las matemáticas como un críptico lenguaje humano de baja ambigüedad y alto contenido relacional y lógico).

Sin embargo, normalmente esta forma de pensar es mantenida por personas que suelen ser legos en lo que respecta a los modelos físicos modernos (los acontecidos durante el siglo XX). Porque ciertamente la mecánica clásica parece encajar bastante bien en lo dicho en el párrafo anterior (una vez se acepta al espacio y el tiempo como un "escenario" absoluto e independiente en el que todo el fenómeno transcurre), pero hoy día sabemos que las cosas no son tan sencillas. La relatividad (especial) y la mecánica cuántica unidas han dado paso con las décadas a lo que se conoce como el modelo estándar de partículas. Y aquí la cosa cambia. El espacio-tiempo ahora es un "escenario" relativo donde se fuerza a que observadores en sistemas de referencia distintos midan para un evento distintas velocidades, distintas longitudes, distinto paso del tiempo, ¡e incluso distinto número y tipo de partículas!

En cuanto intervienen condiciones extremas de energía (velocidad, masa, etc.) un observador A puede, por ejemplo; decir que "ve" en cierta posición una cantidad n de partículas del tipo x moviéndose a tal velocidad v, mientras que B (que se mueve en relación a A y no pertenece al mismo sistema de referencia) dice que él "ve" m partículas de tipo y moviéndose a velocidad v'. ¡Y la cosa es que ambos tienen razón! ¿Pero cómo es esto posible? Pues es posible, en pocas palabras, porque eso es lo que las matemáticas determinan.

Es un hecho que la realidad permite este tipo de "incongruencias" con la única condición de que se "respeten" ciertos valores invariantes para todo observador. Es decir, que aunque A y B "ven" cosas (fenómenos) distintos, ambos estarán sin embargo siempre de acuerdo en el valor medido para ciertas variables matemáticas abstractas que aparecerán con el mismo valor matemático invariante para todos estos observadores.

En el caso más simple en que A y B miden para un evento distinta velocidad, longitud y transcurso del tiempo; el valor matemático que permanece invariante es bastante sencillo (sobre todo en el caso ideal de un espacio-tiempo plano sin observadores acelerando). Se trata de lo siguiente:

(1)

Grosso modo esto quiere decir que A y B pueden "ver" valores distintos para dx, dy, dz y dt; pero cuando A y B calculen el resultado de la ecuación (1) ambos obtendrán el mismo valor escalar (real); es decir, el mismo número.

Ciertamente la cosa ya no está tan clara como en el caso clásico. Ahora bien parece que no es que estemos describiendo con símbolos crípticos el modo natural físico en que de manera independiente funciona el mundo del fenómeno, sino que más bien parece lo contrario: que el mundo físico parece seguir unos dictados matemáticos cuya representación física natural depende de nuestra subjetiva interpretación neuronal. Es decir, que lo que entendemos por física bien podría ser un subproducto "ilusorio" de nuestro intelecto: yo "veo" esto, tú "ves" lo otro; pero siendo la esencia natural en realidad un conglomerado de dictados matemáticos inamovibles.

Con el caso del modelo estándar quizás la cosa quede aún más clara. Este exitoso modelo (experimentalmente de acuerdo con la teoría en hasta diez decimales de precisión) depende clamorosamente de una profusión matemática extraordinaria no apta para quien no tenga la voluntad de dedicar una década completa de su vida en entenderlo formalmente. Pero en pocas palabras podemos comentar que aquí también se depende de invariantes para que todo tenga sentido causal. Los observadores A y B (cuando se encuentran en sistemas inerciales diferentes) no se van a poner de acuerdo en cuanto al tipo o número de partículas que "ven", ni a su velocidad, longitud, tiempo, etc.; pero sí van a acordar en cuanto a la invarianza de lo que se viene a llamar la densidad Lagrangiana (en realidad la acción S, pero no vamos a profundizar tanto).

(2)

¿Y qué es esta densidad Lagrangiana? Pues es un resultado puramente matemático que tras décadas de investigación (mayormente por ensayo y error mediante constatación experimental) es capaz de dar cuenta de ese deseado valor invariante e independiente del observador y de cualquier otra circunstancia del sujeto que mida un hecho fenoménico. La densidad Lagrangiana determina matemáticamente lo que puede y no puede ocurrir en la dinámica de los campos cuánticos; y ya luego A y B "verán" cualquier cosa sin ponerse de acuerdo en nada más que en el valor invariante medido para este Lagrangiano: el cual en el fondo es un constructo lleno de restricciones puramente matemáticas que requieren de un uso (y abuso) descaradamente metafórico a la hora de interpretarse en sentido físico natural. Sin embargo, como venimos diciendo, una vez se entra en este modelo con detalle cada vez queda más claro que poco de físico hay en tanta descripción matemática, y que más bien parece que la esencia del mundo es precisamente esta misma matemática y que lo físico es algo que subjetivamente conforma nuestro cerebro de manera emergente.

Así pues este lagrangiano L del modelo estándar requiere ser invariante bajo transformaciones de Lorentz [algo "similar" a (1)] y también bajo simetrías gauge (un concepto matemático muy abstracto -y sin connotaciones físicas- que es necesario precisamente para que L sea invariante para todos sin importar nuestro estado de movimiento). Esta L además debe ser consistente con el resto de datos experimentales, por lo que se ha ajustado durante muchos años ad hoc hasta que ha sido capaz de amoldarse a las cargas, masas, spin, tipos de partículas, tiempos de vida, y demás parámetros medidos en el laboratorio. Sea como fuere, para aquellos curiosos, os pongo el resultado final de esta ecuación capaz de dar cuenta de (casi) todo el fenómeno en el mundo de partículas. El lagrangiano L del modelo estandar es igual a:

Asusta, ¿verdad? Ya dije que hace falta como poco una década para llegar a entenderlo en profundidad ;). De todas formas no es necesario entender esta mega-ecuación para lo que venimos tratando aquí. La cosa es que por mucho que muchos intenten interpretar este "chorizo" con el hecho de que físicamente de la nada salen y entran una infinidad (literalmente) de partículas que de manera totalmente aleatoria (probabilista) aparecen, desaparecen, decaen y se transforman; me parece que lo más acertado es interpretar la cosa justo al contrario: quizás de la nada no salga nada (por muy "cuántica" que sea), e incluso es posible que no exista eso que llamamos realidad física "independiente". Posiblemente eso que nosotros, humanos, "vemos" como el mundo físico no sea más que una representación subjetiva ilusoria: un proceso puramente emergente.

Y si este fuera el caso, lo real no sería ya lo físico y la matemática el modo en que nuestro cerebro de mono venido a más comunica al vecino de manera no ambigua el modo de predecir este fenómeno físico independiente; sino que sería más bien nuestro cerebrito el encargado de generar y hacer emerger ante nuestra conciencia una realidad física y fenoménica totalmente simulada, siendo la verdadera esencia en realidad esa matemática que determinaría la densidad de probabilidad para el patrón fenoménico que acontece. En este sentido sería la evolución la encargada de moldear en el tiempo "seres" capaces de asimilar y moldear estos patrones matemáticos en una especie de "mundo interior" (física simulada), hasta llegar al caso extremo del ser humano cuya capacidad intelectual le hace capaz incluso de describir la propia esencia matemática de la que la evolución se sirvió para darle forma...pero que confunde (¿de momento?) su "mundo interior físico" como lo esencial y su matemática como una herramienta lingüística, cuando la situación más bien parece ser justo la contraria: que nuestra matemática parece describir (aproximar de momento) la esencia de la realidad mientras que la física no es más que una herramienta evolutiva.

Notas para quisquillosos:

Nota 1. Cuando hablamos de que nuestra matemática es la esencia del mundo, no queremos decir que los símbolos matemáticos concretos que usamos tengan un valor especial. El hecho, por ejemplo, de pintar la integral como una S alargada tiene una explicación contingente histórica para nada esencial: lo esencial es lo que el concepto de integral representa (sin importar el símbolo utilizado).

Nota 2. Es evidente que el modelo estándar tiene carencias y no es esa deseada teoría del todo. Pero lo que se ha pretendido explicar aquí va más allá de ningún modelo concreto. Es más, todo lo dicho aquí se debería aplicar al modelo que finalmente sea capaz de dar cuenta de todo (lleguemos como humanos a descubrirlo o no). Es decir, que lo que se postula aquí no es que el modelo estándar en concreto sea la esencia de nuestra realidad, sino que la esencia de nuestra realidad es puramente matemática (a pesar de que todavía no tengamos en nuestras manos las ecuaciones "definitivas").

LeelaFish: cómo usar una red neuronal para sustituir la mejor función de evaluación de ajedrez hecha a mano por programadores

LeelaFish

UCI chess playing engine derived from Stockfish and LeelaChess Zero: https://github.com/LeelaChessZero, https://github.com/official-stockfish/Stockfish

Introduction

This is a chess engine based in the Stockfish tree search but where we use the LCZero value head as evaluation function. So in this project we are just using the Stockfish code but replacing the human developed evaluation function for the neural network value head of the LeelaChess Zero project.

This is a kind of experiment in which we try to figure out if the results are good even without the use of the MCTS LCZero does.

Results

Results are very promising and in a 1:1 ratio (when the number of nodes used by the original Stockfish or LCZero are forced to be equal to the number of nodes used by LeelaFish) our development is able to beat both SF and LCZero. We used for these tests the LCZero network tesnet 10510.

One thing is clear: the value head of the network is as good as the original manually programmed evaluation function of SF.

Future work

• It would be great to test depthly the performance of LeelaFish and the optimal ratio in which it's able to perform as good or better than SF and/or LCZero.
• It would be a good idea to use instead of LCZero the more recent lc0 source code of the LeelaZero project.
• Right now the project has been compiled and tested only in Windows machines (using Visual Studio 2017). It should be changed the make files in order to run the project in Linux systems.

Licence

LeelaFish Copyright (C) 2018 Samuel Graván and contributors. Based on: Leela Chess Copyright (C) 2017 benediamond Leela Zero Copyright (C) 2017-2018 Gian-Carlo Pascutto and contributors Stockfish Copyright (C) 2017 Tord Romstad, Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott

LeelaFish is free software: you can redistribute it and/or modify it under the terms of the GNU General Public License as published by the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or (at your option) any later version.

Leela Chess is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU General Public License for more details.

You should have received a copy of the GNU General Public License along with Leela Chess. If not, see http://www.gnu.org/licenses/.

Todos viajamos a la velocidad de la luz

"La teoría de la relatividad no tiene un origen especulativo, sino que debe por entero su nacimiento al deseo de hacer que la teoría física concuerde con los hechos observados" 

(Albert Einstein)

Imagina que estás sentado en un sillón de tu casa, ¿a qué velocidad dirías que te estás moviendo por entre el espacio-tiempo? Si piensas que por estar quieto tu velocidad es nula estás equivocado...¡te estás moviendo a la velocidad de la luz (c = 299.792.458 m/s )!

Y este movimiento no tiene nada que ver con el hecho de que la Tierra se mueva por el espacio ni nada así, se trata simplemente de una consecuencia de la teoría de la relatividad.  El hecho es que, según descubrió en su día nuestro amigo Einstein, la cantidad de tiempo y de espacio recorrido por un cuerpo depende del sistema de referencia desde el que se "mire". O, en otras palabras, que todo suceso es relativo en cuanto a su duración y cantidad de movimiento según sea el estado de movimiento del observador que estudie y mida dicho evento.

Pongamos un ejemplo clásico y sencillo. Pensemos que vamos montados en un vagón de tren y que tenemos junto a nosotros un par de espejos sobre el que rebota un haz de luz. Desde nuestro sistema de referencia en reposo respecto a los espejos la luz, el haz se mueve verticalmente rebotando desde arriba hacia abajo y otra vez arriba. Pero sin embargo, desde la posición de un observador externo que vea nuestro tren moverse con un movimiento relativo v (hacia la derecha, por ejemplo) verá que este mismo haz de luz se desplaza no sólo verticalmente (como vemos nosotros) sino también horizontalmente en su camino de un espejo hacia el otro:

Sin entrar en detalles matemáticos podemos observar a simple vista como el mismo haz de luz recorre más o menos distancia en el espacio para cada rebote según sea el punto de vista del observador. Pero puesto que la velocidad de la luz c es una cantidad que debe permanecer constante para cualquier observador en cualquier punto de referencia, esto significa que desde nuestra posición en cierta cantidad de tiempo t van a acontecer más rebotes que los que verá el observador externo en este mismo intervalo t, y esto sólo es lógicamente congruente si se acepta que la distancia y el tiempo son conceptos relativos al propio sistema de referencia desde donde se procede a medir. Así pues, para que la velocidad del haz realmente sea constante (c) tanto para nosotros como para el observador externo, hay que admitir que el propio tiempo y el espacio fluyen a distinto ritmo según sea el sistema de referencia donde nos encontremos. En resumen: ¡que un reloj situado dentro de nuestro vagón debe marcar obligatoriamente la hora a un ritmo distinto al del reloj de un observador externo que se encuentre en movimiento relativo a nosotros!

Pero no nos engañemos, no todo es relativo en el mundo a pesar de estos hechos. Hay en concreto dos circunstancias que son invariantes para todo observador sin importar su estado de movimiento. Una ya la hemos comentado: la velocidad de la luz c es constante e igual en todo momento y para cualquier observador no importa cómo se mueva éste. La segunda circunstancia es que, a pesar de la relatividad, todos los observadores van a compartir una experiencia común e invariable no importa el estado de cada cual: en concreto (en un espacio-tiempo plano) la ecuación ds² = c²·dt² - dx² - dy² - dz² siempre debe cumplirse.

Es decir, que no importa lo que un observador particular mida en cuanto a la distancia (dx, dy, dz) y tiempo (c·dt) de un suceso concreto respecto a lo que midan otros observadores, el hecho es que pese a que todos pueden medir tiempos y distancias diferentes para un mismo suceso (por encontrarse en movimiento relativo unos respecto a otros), no obstante TODOS deben concordar estrictamente en el valor concreto de ds², puesto que se trata de un invariante natural.

Por lo tanto, y aquí viene la clave del artículo, si yo me encuentro en el sillón de mi casa en reposo en mi sistema de referencia tanto dx², como dy² y dz² valdrán cero, y por lo tanto según mi posición inercial la ecuación anterior se reducirá a ds² = c²·dt², lo cual implica que ds/ dt = c.

Estudiando la ecuación completa para ds podemos ver que (en unidades internacionales) s expresa metros y por lo tanto es la representación de una distancia (en este caso invariante); y según la cinemática sabemos que el diferencial de una distancia respecto al tiempo implica una velocidad. Por lo tanto, el hecho de que aún estando en reposo en nuestro sistema de referencia tengamos que ds/ dt = c, supone que a pesar de todo sí que nos movemos por entre el espacio-tiempo...¡y lo hacemos a la máxima velocidad de la luz c (c = 299.792.458 m/s )!

En realidad las matemáticas de la relatividad nos indican que todo se mueve siempre (en cualquier sistema de referencia) a la máxima velocidad de la luz, con la excepción de que esta cantidad se "reparte" normalmente entre las 3 coordenadas espaciales y la coordenada temporal. Es decir; que dada la invarianza de s todo suceso en el mundo fluye siempre y sin excepción a la misma velocidad c aunque luego según sea el estado particular de cada observador la cantidad de movimiento medida se "repartirá" por entre las diferentes 4 coordenadas del espacio-tiempo (con la certidumbre de que se cumplirá siempre -en un espacio plano- la invarianza de la ecuación ds² = c²·dt² - dx² - dy² - dz²).

En resumen: 

Que si estás ahora mismo sentado tranquilamente en algún sillón, las asombrosas y contraintuitivas matemáticas de la relatividad indican que aunque no tengas movimiento relativo en las coordenadas espaciales x,y o z...¡a pesar de todo te estás moviendo continuamente a 299.792.458 m/s en la coordenada temporal (c·t)!

Las chanclas y el lado oscuro de la globalización

"[...] el proceso de supervivencia directa, o indirecta por medio de la reproducción, implica trivialmente la extracción de energía del medio, o bien directamente, o bien y sobre todo implicando al «otro» en un hacer simbiótico o parasitario. [...] en una realidad de recursos escasos se ha generado una situación de supervivencia entre estructuras en que unas «depredan» sobre otras para potenciar su propia existencia." 

("El flujo de la historia y el sentido de la vida", Carlos Castrodeza)

El otro día leí un interesante artículo en el diario El País. Su título era: "Las chanclas ponen al descubierto el lado oscuro de la globalización", y el subtítulo rezaba: "La conexión entre contrabandistas, trabajadores prescindibles, recolectores de basura y los consumidores más pobres: esta es una de las historias más siniestras que puedas leer".

La entrada era interesante en general pero hubo un párrafo que me llamó especialmente la atención:

"[...] Aunque mil millones de personas en el mundo aún andan descalzas[...]"

Mil millones de personas aún van descalzas cuales pobres individuos prehistóricos (y ni eso, puesto que ya muchos trogloditas se fabricaban con soltura sus propios "zapatos"). Un dato desde luego increíble que posiblemente no muchas personas conozcan.

Así pues, en este punto y sabiendo lo que sabemos, perdonen que me ría cuando hay todavía quien dice y cree que el mundo va a "mejor". Por desgracia no es cierto, al menos de manera general. Es más, en realidad NUNCA en la historia del hombre hubo tanta DENSIDAD de población sufriendo y padeciendo simplemente para mantener y sostener el bienestar de una élite de humanos (autodenominada en estos momentos como "Occidente"). Y por supuesto siempre hubo ricos y pobres, nobles y plebeyos, señores y vasallos, patronos y trabajadores, en definitiva: "ciudadanos" y esclavos. Pero nunca jamás la cantidad neta de personas desfavorecidas fue tan alta (independientemente de que la favorecida también hoy sea alta). Es decir, que no vale con mirase uno el ombligo y alardear de lo bien que viven miles de millones; porque el hecho es que estos millones viven tan bien a costa de otros tantos miles de millones que sobreviven casi como animales en condiciones infrahumanas. Y si por ejemplo en la época romana eran unos pocos millones los que sostenían el gran nivel de vida de otros pocos millones, hoy sabemos que son miles de millones los que sostienen a todos esos privilegiados (entre los que nos encontramos)...¡pero hay que ser conscientes de que el hecho de que hoy día seamos "ciudadanos" tantísimas personas no indica que el mundo vaya realmente a "mejor", pues el hecho es que este bienestar corre a cargo del padecimiento de una ENORME cantidad de "desgraciados"!

A causa del crecimiento neto (exponencial) de la población de humanos acontecido en los últimos siglos, es un hecho que cada vez más población precaria ha sido requerida para mantener el bienestar social de los "acomodados" del planeta (los de la cara buena del planeta). Y lo peor vino sin duda con la globalización. Una globalización que no es ni más ni menos que la tradicional esclavitud puesta al día como mucho ingenio (esclavitud 2.0). En resumidas cuentas alimentamos y damos las migajas justas a una gran parte de la población mundial simplemente para que puedan crecer al ritmo necesario como para servir de soporte efectivo a nuestra sociedad del bienestar occidental. Y que no nos engañen por favor, se trata sólo de esto. Lo mismo que en la esclavitud de la época clásica o en la más reciente esclavitud americana, la cuestión es tratar a una parte de la humanidad como meros "animales" mecánicos a los que simplemente hay que alimentar para que no perezcan y tengan las fuerzas justas para trabajar duro en nuestro beneficio propio. Y el que vea algo más en esos actos "altruistas" del primer mundo hacia los "desfavorecidos" es; con perdón, un gran iluso.

Si nos salimos del pellejo de haber tenido la suerte de nacer en el lado bueno del mundo, es fácilmente constatable que en general (sin excluir a nadie del censo) el mundo no va ni mejor ni peor que antes; va como siempre...si no peor. De hecho, como ya he dicho, el hecho de que la población de humanos hoy día sea tan alta implica que los que sufren y malviven como "animales" de carga oprimidos en favor de los otros (los "ciudadanos") sea la masa neta de humanos más alta de la historia.

En resumen: que la cantidad de personas que hoy disfrutan de un bienestar social es enorme, pero no olvidemos que la base de la pirámide que realmente carga con este bienestar es inmensamente mayor. Hoy día hay en vida quizás más pobres, oprimidos, desvalidos, y afligidos que en toda la historia de la humanidad en su conjunto. E insistamos una vez más en el asunto: aunque es cierto que hay hoy mucha masa "señorial" en el mundo, el ratio neto entre "señores" y "vasallos" (la división entre la cantidad de unos entre la cantidad de otros) es muy similar a la del resto de la historia de la humanidad. Poco ha cambiado esencialmente y a grandes rasgos la calidad de vida media del conjunto de toda la población (por mucho que el marketing y el autoengaño nos hagan pensar lo contrario).

Pero no se trata tampoco de demonizar este ratio entre "amos" y "esclavos"; quizás sea esta diferencia o gradiente entre humanos algo natural y necesario. En realidad, es posible que en este mundo donde es un hecho que no hay de todo para todos (como tanto repetía el biólogo español Carlos Castrodeza), la mismísima termodinámica requiera que una gran masa de mano de obra malviviente soporte una pequeña cúspide en la pirámide del bienestar. Siendo este el caso no se trataría por tanto el asunto de algo "Bueno" o "Malo"; como no es ni bueno ni malo que el león se coma a la gacela. Se trataría de algo natural y necesario, de un hecho inevitable. Pero no obstante, y pese a que pudiera ser irremediable aprovecharse del "otro", creo que es de justicia reconocer al menos a ese "esclavo" que nos da de comer. Comprender y reconocer como poco lo que realmente pasa en el mundo; y no dejarnos engañar por el marketing que más o menos inconscientemente desde Occidente nos vendemos, en donde nos representamos a nosotros mismos como adalid y apoyo de esos "pobres" del tercer mundo. ¡No y mil veces no! ¡Son los "pobres" del tercer mundo los que con su esfuerzo mantienen nuestra sociedad, son ellos los que nos apoyan a nosotros; ellos son la base de nuestra abundancia y felicidad!...Y esa "ayuda" económica de la que tanto hacemos gala en el fondo no es más que el reflejo de cómo le echamos pienso a ese "ganado" con el que los "señores" tiramos hacia adelante.

La vida como un mero medio termodinámico

En nuestra sociedad materialista, crecientemente globalizada y capitalista, cuando se hace mención explícita del sexo las ventas del producto aumentan. La poderosa dinámica funciona en virtud de una inclinación al sexo instintiva y modulada bioquímicamente que, por decirlo de manera imaginativa, trabaja encadenada a la reproducción para un chulo llamado Segunda Ley.

("¿Qué es el Sexo?", Lynn Margulis y Dorion Sagan)

Acabo de terminar de leer uno de los libros más interesantes a los que le he echado el guante últimamente: "¿Qué es el sexo?", de Dorion Sagan (hijo del famoso Carl Sagan) y su madre Lynn Margulis (una gran bióloga). El libro no tiene desperdicio de principio a fin y es de lo mejor que he leído nunca. Aquí tenéis acceso gratuito online al libro completo: http://www.librosmaravillosos.com/queeselsexo/index.html

Como digo el libro es extraordinario, y como muestra os dejo unos pocos párrafos que son muy reveladores:

"La complejidad tridimensional real aparece espontáneamente, y es el resultado natural del hallazgo de atajos por parte de la energía siempre fluyente para reducir gradientes en la naturaleza.[...] Por encima y más allá de los detalles de su genética o de su fascinante historia, la vida es un medio termodinámico para degradar el gradiente solar. Sin embargo, a diferencia de una tormenta, que reduce las diferencias de presión atmosférica en cuestión de horas, la materia viva ha estado reduciendo el gradiente solar durante cerca de 4.000 millones de años. Naturalmente, el gradiente que la materia viva se encarga de deshacer es de una magnitud mucho mayor que el responsable de una tormenta de verano. Pero, así como un huracán existe para reducir un gradiente de presión, o el remolino de agua en el desagüe de nuestra bañera existe para reducir un gradiente gravitatorio, la química del carbono reciclante de la vida existe para reducir un gradiente solar. El gradiente en cuestión es la diferencia entre el caliente horno nuclear del Sol y el frío espacio exterior. La vida se alimenta de esta diferencia, que se da de forma natural, y acelera su desaparición.[...]

El sexo nos resulta placentero porque, ligado a nuestra reproducción, es la manera que tenemos de mantener a raya el equilibrio termodinámico, sin dejar de obedecer, si no acelerar, la tendencia natural del universo a deshacer gradientes a medida que avanzamos en el tiempo lineal.[...] A corto plazo (durante nuestras vidas individuales) producimos entropía manteniendo nuestra identidad, lo que necesariamente conlleva la eliminación de líquidos, gases y sólidos a través de nuestros orificios. A largo plazo aseguramos la producción de entropía a través del apareamiento, el cual produce nuevos organismos como nosotros que continúan la especial forma de disipación conocida como vida en la siguiente generación. La Segunda Ley de la Termodinámica, más que el sexo mismo, es la base física de nuestra concentración evolutiva en la cópula y otros actos sexuales. En otras palabras, la ligazón entre sexo y reproducción es contingente. Si otros procesos disipativos pueden reemplazarla, es probable que lo hagan. Pero la desvinculación entre sexo y reproducción nunca es una simple vuelta atrás. La vida siempre retiene indicios de su tortuosa y fantástica historia."

(Fragmentos del libro: ¿Qué es el Sexo?, obra de Lynn Margulis y Dorion Sagan, traducción de Ambrosio García Leal)

Sobre el futuro acelerador de partículas: High Luminosity LHC (HL-LHC)

El pasado 15 de junio se puso la primera piedra de lo que será el "nuevo" acelerador de partículas del CERN: naukas.com/2018/07/13/la-primera-piedra-del-futuro-del-lhc/

Os resumo el asunto con pocas palabras: "como no es posible construir a precio razonable un acelerador que colisione con una energía mayor a los 14 TeV del LHC (la relatividad se encarga de ello), vamos a modificar el LHC para que colisionen más partículas por unidad de tiempo (luminosidad) a esta misma energía de 14 TeV".

El hecho es que cada colisión individual en el LHC supone un "lanzamiento de dados" cuántico donde dos partículas chocan y se convierten en n partículas distintas (cada una con cierta energía cinética). Pero ese "lanzamiento de dados" no es en absoluto aleatorio, sino que está sujeto a la conservación de varias cantidades (la energía inicial y final deben ser igual, la cantidad de momento lineal y angular también, la cantidad de carga eléctrica también, etc.) y también depende de la dinámica descrita por el modelo estándar. Si, por ejemplo, en el momento del choque tenemos dos partículas con cierta energía cinética y cierta energía en forma de masa en reposo, como resultado del choque se pueden producir n partículas, pero siempre y cuando sus energías y momentos (y carga eléctrica, etc.) sumen la misma cantidad que poseían las dos partículas iniciales. El "lanzamiento del dado" supone en realidad que la Naturaleza va a "elegir" de manera aleatoria por entre esa distribución de probabilidad que constituyen los procesos que cumplen esas restricciones de simetría.

Para aclarar: si chocan dos partículas de energía total X; la probabilidad de que se "transformen" en n partículas que sumen una energía total != X es igual a 0. Ya luego, de entre todos los procesos que están permitidos por las leyes de conservación (en este ejemplo, de entre todos los procesos que acaban con n partículas que suman una energía total X), la naturaleza "conforma" una distribución de probabilidad que depende de muchos factores enmarcados dentro del modelo estándar de partículas (y que se simbolizan visualmente en los diagramas de Feynman). Es decir, que todo lo que está permitido (todo lo que cumple las leyes de conservación) puede ocurrir, pero existen unas normas "matemáticas" que dictan qué es más probable que ocurra de entre todo lo posible.

Ahora bien, en el LHC hay 14 TeV de energía disponible, y eso abre un gran abanico de posibilidades de "ver" aparecer partículas con gran masa que sería casi imposible de ver con energías menores. Cuanto más masiva es una partícula, por ejemplo, más energía es necesaria para que todas las leyes de la conservación se ajusten al mismo tiempo que aparece en la realidad esa partícula de gran masa. El bosón de Higgs, por ejemplo, se ha descubierto que posee una masa aproximada de 125 GeV. Es decir, que en principio con un acelerador de colisiones de, pongamos, 200 GeV habría sido en teoría posible descubrir el Higgs...pero la probabilidad era muy baja. Se habría requerido la enorme suerte de que de entre la casi infinidad de alternativas posibles, la naturaleza eligiese transformar los 200 GeV en un bosón de Higgs con una energía cinética de exactamente 75 GeV (este ejemplo no es para nada formalmente exacto pero es un símil para dar una idea)...pero hay tantas cosas que se pueden hacer con esos 200 GeV que el hecho de transformar casi toda la energía en 1 sóla partícula con unas propiedades de movimiento tan concretas era casi nula. 

¿La solución? Colisionar a mucha más energía (14 TeV, por ejemplo) de modo que la naturaleza tenga más energía con la que "jugar" de modo que pueda crear n partículas distintas una de las cuales fuese un Higgs. 

Pero hay un problema. A parte del Higgs, el LHC no ha descubierto ninguna otra nueva partícula a energía cercanas (cosa fundamental para la teoría más prometedora capaz de llevar más allá del modelo estándar: la supersimetría). La supersimetría (y cualquier otra teoría que pretenda completar el modelo estándar) necesita del descubrimiento de nuevas partículas, pero ya a estas alturas parece claro que el LHC no posee las características necesarias para que la probabilidad de descubrir algo "nuevo" sea lo suficientemente alta para no tener que estar más de 1000 años experimentando hasta que "algo" nuevo pase por casualidad.

¿Solución? Lo mejor sería construir un acelerador que colsionase a energías de pongamos 100 TeV o todavía más. Pero ya los hadrones del LHC van a una velocidad muy cercana a la de la luz 0.99997 aprox., y llegar a 100 TeV podría suponer acelerar las partículas a algo así como 0.9999997 (un orden o dos de magnitud más -las cifras que doy son aproximaciones-). Sin embargo, la relatividad especial implica que conforme un objeto acelera, cada vez cuesta más trabajo (energía) acelerarlo. De modo que llegar a 100 TeV supondría un coste de recursos (dinero y tiempo) que escapa a cualquier intento serio (ni siquiera internacional). De modo que se ha optado por otra alternativa: en vez de aumentar la energía de colisión...vamos a aumentar la tasa de colisiones. A más colisiones, más probable es "ver" algo improbable.

¿Tendrá éxito el HL-LHC? Pues depende de cuán improbable sea "ver" algo más allá del modelo estándar dentro del rango de energías de los 14 TeV. Por ejemplo, en el supuesto caso de que la partícula supersimétrica menos masiva estuviese rondando 1 TeV (por poner un ejemplo), el HL-LHC posiblemente no sería capaz de detectar un evento fortuito que dé lugar a tal partícula partiendo de los 14 TeV ni en mil años de experimentos. Es decir, que el HL-LHC sólo tendrá éxito si la nueva física no se encuentra muy lejos de los 500 GeV (siempre datos aproximados). En caso contrario serán unos cuantos miles de millones de euros tirados a la basura (junto con el trabajo de una generación completa de físicos experimentales e ingenieros). El tiempo lo dirá...con suerte alrededor del 2025.

Pero, ¿por qué es tan complicado mejorar la energía de colisión del actual LHC?

No es una pregunta tan fácil de responder como puede parecer. Grosso modo se puede decir que la "culpa" la tiene el modo en que se relaciona en relatividad la masa aparente de una partícula que varía en el tiempo según sea su velocidad:

1) Por una parte tenemos que M = γ*m (M = masa aparente de la partícula en movimiento, m = masa en reposo de la partícula), y el factor de Lorentz es γ = 1 / (1 - (|v|^2 / c^2))^1/2

Cuando un objeto (una partícula por ejemplo) va despacio, v << c y el factor γ~1 por lo que masa aparente y masa en reposo son casi iguales. Pero conforme la partícula se va acercando a la velocidad de la luz c, el factor γ tiende a infinito (alcanzandolo si v = c, cosa prohibida físicamente). Es decir, que a mayor velocidad mayor γ y por lo tanto mayor masa aparente M para la partícula.

2) Y por otra parte tenemos la siguiente consecuencia de que la masa M no sea constante sobre la variación del momento lineal en el tiempo (fuerza):
- Si la masa M != constante, entonces no podemos sacarla de la derivada como hizo Newton: F = M·dv/dt = M·a (Newton)
- Lo que debemos hacer en realidad es derivar la masa como algo dependiente del tiempo de manera que: F = dp/dt = (dM/dt)·v + M·(dv/dt) = (dM/dt)·v + M·a

3) Así pues vemos ahora que la fuerza aplicada (la energía invertida en realizar trabajo) sobre una partícula masiva se emplea en dos cosas:

- Modificar en el tiempo la velocidad de la partícula (término clásico newtoniano)
- Modificar en el tiempo la masa aparente de la partícula (nuevo término aparecido arriba por "culpa" de γ)

Conclusión) A velocidades bajas γ~1, y por tanto la masa aparente M apenas cambia en el tiempo (dM/dt~0) por lo que casi toda la energía aplicada se emplea en acelerar a la partícula (cambiar su velocidad en el tiempo); sin embargo, conforme la velocidad v crece y se acerca a c el cambio de masa aparente M en el tiempo tiende a infinito dM/dt->∞ por lo que ahora el primer término de la ecuación anterior domina. Si se añade en este caso más energía al estado de la partícula casi toda ella irá a parar en aumentar su masa (y muy poco en aumentar su aceleración).

Es decir, que conforme nos acercamos a c, invertir más y más energía en el haz de partículas dentro de un acelerador supone hacer a las partículas más masivas en el tiempo, pero no supone que vayan a ir mucho más rápidas. Hacer, por ejemplo, que las partículas vayan de 0 m/s a 0.2·c m/s es algo muy fácil de conseguir; pero sin embargo conseguir que pasen de 0.99997·c a 0.999997·c requiere de un aumento energético enorme (y para nada lineal). 

Y como la energía de colisión va en relación directa con la energía cinética de las partículas que chocan, es necesario aumentar cada vez más la velocidad de las partículas. Y el problema es que en el LHC hemos llegado ya a un punto en que la velocidad es tan cercana a la de la luz que mejorar esos 14 TeV supone un aumento tal del tamaño y la capacidad de las instalaciones que sencillamente no hay manera de pasar de ahí a un precio razonable, ni siquiera mediante una cooperación internacional.

Los 14 TeV de LHC bien podrían constituir un límite práctico (de recursos monetarios y de tiempo) para la experimentación en física de partículas. Es una certeza que todos los que leemos estas líneas jamás veremos nada mejor que el LHC (en cuanto a energía de colisión), y es incluso posible que pasen muchas (muchas) generaciones antes de que se llegue a hacer algo mejor (si es que tal día llega).

Hijos de una misma Voluntad

Saludos: 

Son las 5 de la madrugada y aquí me encuentro, en vela junto a mi hija: la cual sufre de 40 de fiebre. Lleva cuatro días luchando contra unas anginas: cientos de miles de bacterias alojadas en su garganta las cuales no hacen más que luchar naturalmente ellas también por no desaparecer.

Y en estos momentos me parece todo tan absurdo: tantos seres vivos al mismo tiempo luchando unos contra otros por la supervivencia, dispuestos todos por una desesperada vehemencia pero sin ningún motivo objetivo aparente más que ese férreo y ciego deseo natural de ser...y de querer seguir siendo. No cabe duda de que existe una extendida y compartida irracional voluntad de vida en el mundo.

Veo a mi hija luchando ahora, y también preveo todas sus futuras luchas. Toda una larga vida de pugna y padecimiento exclusivamente por y para satisfacer esta simple necesidad espontánea y natural de querer seguir siendo a toda costa.

Con este humor no es de extrañar que me venga a la cabeza la acertada cita de Schopenhauer cuando dijo aquello de que: "Bien puede decirse que la vida es un episodio que viene a perturbar inútilmente la sagrada paz de la nada".

Y no se trata de ser pesimista, no, ¡por favor! Se trata de ser realista: de mirar el mundo sin el velo del auto-engaño y la ilusión que nuestra propia esencia natural nos infunde con el único propósito de obligarnos a luchar todavía con más ahínco por el dichoso ser. Se trata de mirar la vida objetivamente tal cual es: un absurdo, una lucha constante y sin sentido simplemente por querer seguir existiendo pero sin saberse luego muy bien para qué.

Porque si fuésemos honestos (y valientes), todos deberíamos reconocer que nuestra razón se queda totalmente en blanco al contemplar y reflexionar sobre la irracionalidad que realmente mueve nuestro carácter vital.

Pero todo esto evidentemente ya nos lo adelantó Schopenhauer cuando dijo que:

"Querer es esencialmente sufrir, y como vivir es querer, toda vida es por esencia dolor. Cuanto más elevado es el ser, más sufre... La vida del hombre no es más que una lucha por la existencia, con la certidumbre de resultar vencido. La vida es una cacería incesante, donde los seres, unas veces cazadores y otras, cazados, se disputan las piltrafas de una horrible presa. Es una historia natural del dolor, que se resume así: querer sin motivo, sufrir siempre, luchar de continuo, y después morir... Y así sucesivamente por los siglos, de los siglos hasta que nuestro planeta se haga trizas".

Una frase que resume con maestría la realidad de la vida en el mundo. Una sabiduría filosófica del siglo XIX que hoy día todavía se mantiene en pié puesto que aún nadie pudo racionalizar la existencia del hombre. Como dijera más tarde Albert Camus: "El absurdo surge de la confrontación entre la búsqueda racional del ser humano y el silencio irracional del mundo". 

El nihilismo de la vida ha sido más que confirmado por la moderna biología evolutiva. La soberanía de esa Voluntad de vida que reina en nosotros se refleja en el poderío del gen, el dominio de la “esencia” del genoma sobre los actos del individuo (el fenotipo). Un genotipo ciego e irracional movido por la más básica física molecular.

En cierto modo Schopenhauer fue un visionario (posiblemente algo infravalorado e incomprendido) que nos adelantó, eso sí de manera algo inefable, lo que hoy todos conocemos como gen: un conjunto de moléculas movidas irracionalmente por leyes naturales (especialmente la termodinámica) que luego someten y subyugan el destino del ser al que dan forma. Precisamente es de esta manera como la esencia natural del mundo consigue siempre verter su ciego deseo innato por persistir en cada uno de los seres del fenómeno.

Lo dejo aquí; cansado y desvelado de madrugada: lleno de dolor y viendo a mi hija sufrir…por sufrir. Me voy a su lado, a consolarla, y a luchar junto a ella; cosa que haré mientras mi cuerpo aguante: porque no hay que olvidar que todos somos hijos de la misma Voluntad.

Buenas noches…

¿Estamos solos en el Universo? Opinión de investigadores (Universidad de Oxford)

"Despite popular belief to the contrary, it’s quite plausible that we’re the only life form capable of making our observable Universe come alive in the future." (Max Tegmark)

"No busquéis más, estamos solos en el Universo", es la demoledora conclusión de un reciente estudio de varios investigadores de la Universidad de Oxford (paper original aquí). Este trabajo viene a complementar la opinión del cosmólogo Max Tegmark de la que ya hablamos en este otro artículo.

Estos autores basan su conclusión en una reinterpretación con rigor matemático de dos de los pilares de la astrobiología: la Paradoja de Fermi y la Ecuación de Drake. Según estos investigadores de Oxford, los cálculos hechos hasta ahora sobre la probabilidad de que exista vida inteligente fuera de la Tierra se basa en incertidumbres y suposiciones, lo que lleva a que sus resultados tengan márgenes de error de "múltiples órdenes de magnitud" y que, por lo tanto, sean inaceptables. En este sentido precisamente en su trabajo han tratado de reducir al máximo este enorme grado de incertidumbre. El resultado, afirman, es que "hay una probabilidad sustancial de que estemos completamente solos".

Y es que la extendida opinión actual de que debe haber vida inteligente "ahí fuera" se podría basar finalmente en un mero sesgo psicológico nuestro: miles de millones de galaxias, con cientos de miles de millones de estrellas cada una y billones de planetas orbitando alrededor de esas estrellas, ¿cómo no va a haber vida dados estos números? Pues bien, hablando en plata: mucho que nos cueste aceptarlo, estos enormes números no constituyen una condición necesaria y suficiente. El cálculo de probabilidad efectivo debe tener en cuenta muchos otros factores a parte del número de planetas existentes, y son dichos factores (resumidos en la famosa ecuación de Frank Drake) los que una vez puestos al día por estos investigadores hacen tender la balanza hacia el hecho de que es posible que como civilización estemos solos en el Universo visible.

En palabras de los autores del estudio: "Cuando tenemos en cuenta las incertidumbres de forma realista sustituyendo las [antiguas] estimaciones puntuales por distribuciones de probabilidad que reflejan la comprensión científica actual, no encontramos ninguna razón para sostener que en la galaxia, o en todo el Universo observable, existan otras civilizaciones [...] [Lo que sí encontramos por el contrario] es una probabilidad sustancial de que estemos solos en nuestra galaxia, y tal vez incluso en nuestro universo observable".

¿Dónde están, entonces todos los demás? (paradoja de Fermi) Para estos científicos de Oxford está claro: "probablemente muy lejos, más allá del horizonte cosmológico que será, para siempre, inalcanzable para nosotros".