viernes, 2 de mayo de 2014

Barba o no barba, that is the question

Los cánones de belleza, tanto en animales como en humanos, a veces se explican así: lo que nos parece atractivo es, en el fondo, lo que indica buena salud o buenas aptitudes como proveedor. Así, se invoca la simetría facial y ciertas proporciones corporales como señal de salud y la anchura de espaldas (en los varones) como signo de un buen defensor y proveedor. Casi siempre son las hembras las que seleccionan y los machos los que compiten en el mercado reproductivo, por eso estas cosas se centran normalmente en la belleza del animal macho.

Pero si lo que consideramos atractivo es únicamente lo que señala aptitudes para dejar mucha descendencia y cuidar de ella, entonces esperaríamos que los cánones de belleza no cambiaran. En particular, llevaría a que todos los machos de una especie acaben viéndose igual (uno no puede evitar pensar en la moda, sobre todo entre los jóvenes), pero a veces no es así. Las hembras guppy (el pececito que todos tuvimos) prefieren machos con coloraciones diferentes. Ocurre lo mismo, al parecer, en otras especies: una tendencia a preferir lo distinto, no necesariamente lo mejor para la reproducción, como si las hembras prefirieran evitar lo conocido. El fenómeno incluso tiene nombre. Se llama selección negativa basada en la frecuencia.

La galanura de un animal está fatalmente determinada desde su nacimiento. Normalmente no cambia durante la vida. Pero los humanos podemos cambiar de look, es decir, manipular la selección sexual y usar la selección negativa a nuestro favor.

Las modas cambian. Esto sugiere que en las personas también opera el mecanismo de selección negativa basada en la frecuencia: cuando se impone una moda, distinguirse por no seguirla puede hacernos atractivos. Para probarlo, Zinnia Janif, Robert Brooks y Barnaby Dixon, de la Universidad de Nueva Gales del Sur, Australia, hicieron un experimento y publicaron los resultados en la revista Biology Letters. Los autores empiezan por evocar un estudio hecho en 1976 por el sociólogo D. E. Robinson. Robinson examinó las fotografías de hombres publicadas en la revista London Illustrated News entre 1842 y 1972. Observó que la cantidad de vello facial (barbas, bigotes, patillas) cambia en un patrón oscilante (podría haber cambiado al azar, pero no). Las patillas alcanzaron un máximo de popularidad en 1853, las patillas con bigote en 1877, las barbas en 1892 y los bigotes entre 1917 y 1919. Otro sociólogo llamado N. Barber usó los datos de Robinson en 2001 para demostrar que los hombres tienden a llevar barba cuando hay más hombres que mujeres en el mercado matrimonial (¿o será sólo sexual?). Esto sugiere que la pilosidad facial responde a la competencia sexual entre machos y no sólo a la moda ni a preferencias estrictamente culturales.

Janif, Brooks y Dixon querían ver si el gusto por los barbones seguía un patrón dictado por la selección negativa basada en la frecuencia, o sea, si las mujeres preferían patrones novedosos de vello facial y no un grado fijo de pilosidad. Para eso tomaron fotos de 36 varones con cuatro grados de pilosidad distintos: bien rasurados, con barba de cinco días, con barba de 10 días y con barba completa (de más de cuatro semanas). Luego reclutaron voluntarios por la página de Facebook del experimento (The Sex Lab) para calificar las fotos a través de una página web. Dividieron a los participantes en tres grupos que vieron series de fotos con 1) muchos hombres bien rasurados y pocos con barba, 2) muchos con barba y pocos bien rasurados y 3) una mezcla con proporciones iguales de barbones y lampiños.

Cuando lo raro era tener barba, los rostros hirsutos se juzgaron más atractivos, y vice versa: entre muchos barbones, los hombres bien rasurados o con barbita de pocos días fueron los preferidos. Los investigadores concluyen que el fenómeno de preferir lo insólito sí afecta los cambios de gusto de las personas. En particular, afecta las modas. Brooks sugiere, más allá del estudio, que las barbas se ponen de moda después de una crisis económica, pero eso está por verse. Una vez que se vea, habría que explicar por qué.

En general, a veces es más atractivo quien no sigue la moda, pero hay que tener cuidado con el timing: hay que esperar a que la moda esté bien establecida y empiece a aburrir, lo que puede ser tan difícil de adivinar como saber cuándo comprar y cuándo vender en la bolsa.

viernes, 28 de marzo de 2014

Arquímedes con plumas

Hace unos 2500 años Esopo escribió la historia de un cuervo sediento que encontró una jarra de agua. Trató de meter el pico por la boca de la jarra, pero no alcanzaba el agua. El cuervo empezó a echar piedritas hasta que subió el nivel del agua y pudo beber. Estas cosas siempre tienen moraleja, y la de esta historia podría ser "cría cuervos y se beberán tu agua".

O bien "el cuervo no es como lo pintan: es más listo", como tantos animales. Porque resulta que ciertas especies de cuervo son perfectamente capaces de hacer lo que describe Esopo, como demostraron el bien llamado Christopher Bird y su colega Nathan Emery, de la Universidad de Cambridge y la Universidad Estatal de Nueva Jersey, respectivamente. En un artículo publicado en 2009 en la revista PNAS ("Proceedings of the National Academy of Science"), Bird y Emery ponen cuervos de cierta variedad a tratar de extraer un pedazo de comida que flota en un recipiente delgado con agua. Los animales no tardan en dar con el método de las piedritas, lo que sugiere que entienden el desplazamiento de los fluidos. La especie que usaron Bird y Emery no usa herramientas en su hábitat natural mas sí en el laboratorio (las aves también dieron en hacer ganchos con trozos de alambre para extraer unos recipientes con asa que contenían un gusano). Esto pone en entredicho la idea común de que una especie que no se vale de herramientas en su hábitat no es tan inteligente. En un estudio posterior al de 2009 Bird y Emery muestran que los cuervos favorecen las piedras grandes, lo que sugiere que saben que éstas serán más eficaces que las pequeñas, y no echan piedras si el recipiente de la comida contiene arena en vez de agua, lo que indica que entienden que sería inútil.

Para ver si los cuervos entienden el desplazamiento de los fluidos a un nivel causal más profundo, un equipo de investigadores de Nueva Zelanda y el Reino Unido dirigido por Sarah Jelbert llevó a cabo experimentos con cuervos de Nueva Caledonia. Sus resultados están publicados en la revista PLOS ONE. Jelbert y sus colaboradores usaron seis animales, pero no todos participaron en todas las actividades; dos de los cuervos nunca se interesaron mucho resolver la situación en la que los ponían los investigadores. El objetivo era probar las habilidades cognitivas de estas aves más detalladamente que Bird y Emery y para eso, el equipo sometió a los pájaros a seis experimentos. En el primero había que sacar un pedacito de carne pegado a un corcho de un tubo de agua y otro de arena. Todos los cuervos prefirieron el de agua después de unos cuantos intentos. Luego les ofrecieron objetos que flotan y objetos que se hunden, y los cuervos no tardaron en entender que los que se hunden funcionan mejor. En seguida les ofrecieron objetos de pesos similares, pero formas distintas: unos de más volumen que otros; los animales prefirieron los de mayor volumen. Hasta aquí parece que los cuervos de Nueva Caledonia son unos verdaderos Arquímedes emplumados.

Entonces los investigadores les pusieron un tubo delgado y uno más grueso. Los cuervos no mostraron preferencias: echaban sus piedritas en el delgado y en el grueso indistintamente, sin darse cuenta de que el tubo delgado ofrecía un camino más corto para obtener la recompensa. El experimento se iba complicando. En la siguiente etapa los animales tuvieron que optar por echar piedras en un tubo delgado con muy poca agua y uno grueso con mucha agua, situación confusa, porque, en igualdad de circunstancias, habría que preferir el tubo delgado puesto que es más fácil hacer subir el nivel del agua, pero en este caso el tubo grueso con mucha agua podría ofrecer el camino más corto. Es más: los investigadores le pusieron al tubo delgado tan poca agua, que era imposible hacer subir el nivel lo suficiente para sacar la comida con el número de piedras que los animales tenían disponibles.  Las aves empezaban probando con el tubo delgado, pero no tardaban en darse cuenta de que era mejor el grueso.

Finalmente, los investigadores pusieron a los cuervos en una situación tan compleja, que ni los niños pequeños pueden resolver antes de los 7 u 8 años: tres tubos, en uno de los cuales flota la recompensa. Sin saberlo los cuervos (ni los niños cuando se hace con esa especie), uno de los tubos laterales está conectado con el central que contiene la recompensa y el otro no. La complicación consiste en que en este caso hay que echar piedras en un tubo que no es el que contiene el alimento, y además hay dos opciones, una de las cuales no funciona. Los niños en este experimento primero eligen el tubo correcto y luego infieren la conexión oculta. Los cuervos, en cambio, nunca entendieron nada. Cerebros de pájaro.

Jelbert y sus colaboradores concluyen que los cuervos entienden muchos aspectos del desplazamiento del agua a nivel de causas. Los investigadores sugieren que estas aves fallan en lo que fallan porque entienden mejor las propiedades de las herramientas que usan que las propiedades de los objetos a los que las aplican.

Otra conclusión, que no está en el artículo de Jelbert y amigos, es que no era invento todo lo que cuenta Esopo en sus fábulas.


viernes, 21 de marzo de 2014

Pruebas de la inflación (cósmica)

El lunes un equipo de 47 investigadores de varios países dirigidos por John Kovac, del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, anunció un descubrimiento que enloqueció a los cosmólogos, físicos expertos en gravedad, científicos dedicados a las teorías de unificación... y a sus muchísimos competidores que estaban en la misma búsqueda desde hace más de 10 años.

Kovac y sus colaboradores operan un instrumento llamado BICEP2 que está montado en una antena situada en el polo sur. Es el segundo "polarímetro de microondas" que construyen desde 2006. El instrumento peina una región pequeña del cielo midiendo diminutas diferencias de temperatura (de una millonésima de grado) en la luz más antigua del universo: la radiación cósmica de fondo, que se generó 380,000 años después del Big Bang cuando la espesa sopa de partículas y radiación que era entonces el universo se aclaró lo suficiente para que la luz pudiera transitar con libertad sin ser absorbida. La radiación de fondo se detectó por primera vez hace 50 años y se considera la prueba más convincente del Big Bang.

En el polo sur hay otra antena con los instrumentos de otro equipo llamado South Pole Telescope, en Chile opera otro más y en el espacio está desde hace cinco años el satélite Planck de la Agencia Espacial Europea. Todos estudian la radiación de fondo en busca de lo mismo: una señal particular, muy tenue, que debería haber quedado impresa en esa radiación si en los primeros instantes del universo éste se expandió del tamaño de un átomo al de un balón de fútbol en un tiempo brevísimo. Ese crecimiento explosivo e instantáneo, llamado inflación cósmica,  es necesario para explicar, entre otras cosas, por qué vemos hoy un universo que es al mismo tiempo inimaginablemente grande y muy parejo en todas direcciones. Lo propusieron en los años 80 Alan Guth y Andrei Linde, principalmente. La hipótesis inflacionaria sirva tan bien para explicar las dificultades del modelo original del Big Bang, que desde hace 30 años forma parte de nuestra teoría del origen del universo.

Pero no había pruebas directas de la inflación cósmica más allá de su poder explicativo. Por eso también hay alternativas, como el "universo ekpirótico" de Paul Steinhardt y Neil Turok. En este modelo el universo que vemos resurge cíclicamente de la colisión repetida de dos universos paralelos, sin inflación y sin momento inicial de densidad infinita (por lo demás, predice lo mismo que el modelo estandarizado del Big Bang).

Kovac y sus colaboradores recogieron datos durante tres temporadas entre 2010 y 2012 y luego los analizaron durante varios meses. Para octubre de 2013 ya estaban convencidos de que habían detectado la famosa señal impresa en la radiación de fondo, llamada modos B de polarización. La señal se debería ver como remolinos en la polarización de la radiación de fondo (la polarización es la dirección en la que vibran las ondas de luz), como si la viéramos en el fondo de una alberca. Estos remolinos y ondulaciones se deben a las ondas gravitacionales que generó el cataclismo inflacionario.

Se sabe por lo menos desde 1958 que el Big Bang debería de haber producido vibraciones del propio espacio llamadas ondas gravitacionales, y desde hace 20 o 30 que la inflación de Guth y Linde también. Las ondas gravitacionales primordiales deberían de haber dejado una huella impresa en la radiación de fondo de 380,000 años después. Así pues, encontrar los famosos modos B de polarización en la radiación cósmica sería como hacer el uno dos... o incluso el uno dos tres:

1) Sería prueba de que existen las ondas gravitacionales, predichas desde 1915 por la teoría general de la relatividad de Einstein, pero hasta el momento jamás observadas directamente pese a grandes esfuerzos desde hace décadas

2) También sería prueba de la inflación, y favorecería a Guth y Linde sobre Steinhardt y Turok y su universo ekpirótico

3) Por si fuera poco, al parecer también sería prueba de que la gravedad sí cumple las reglas de la mecánica cuántica y por lo tanto debería poderse unificar con las otras fuerzas fundamentales de la naturaleza

Aquí había en juego premios Nobel por montones. Después de mucho ordenar sus datos y escribir varios artículos largos para explicar la operación del BICEP2, el protocolo de recopilación de datos, el análisis y la interpretación de los resultados, la Colaboración BICEP2 (nombre del equipo de Kovac) se decidió a hacer público el resultado, con lo que les comió el mandado a sus competidores.

O se lo comerá. Falta que todo esto se compruebe. En asuntos de esta importancia no basta el resultado de un equipo de investigación, por sólido que parezca, para convencerse por completo. Los otros equipos que andaban en pos de los modos B de la radiación cósmica ahora tienen que ver si obtienen lo mismo que Kovac y sus colaboradores. Nadie está dando brincos y gritando "¡Gusanos! ¡Los hicimos morder el polvo de la derrota!" Pero si los otros equipos confirman el resultado (y la predicción de los entendidos es que lo harán) es premio Nobel casi seguro para Guth y Linde y para la Colaboración BICEP2. Veremos en octubre.


viernes, 7 de marzo de 2014

Ciencia instantánea

Mi trabajo como comunicador de la ciencia es interpretar y comentar la investigación científica y los acontecimientos del mundo de la ciencia. ¿Todos? No: sólo los que 1) me interesan y creo que pueden interesarle al público y 2) creo que puedo entender suficientemente bien para dar una explicación significativa. La dificultad principal es que, a diferencia de un comentarista de deportes como Pablo Carrillo, yo no puedo suponer que mi público se sabe las reglas del juego ni conoce su lenguaje. La investigación científica se expresa en lenguajes súper especializados. Cada disciplina científica tiene su propio dialecto.

El lenguaje especializado tiene la ventaja de ser compacto y preciso y la desventaja de que sólo lo entiende quien lo ha estudiado durante años: se gana en eficacia comunicativa pero se pierde en difusión. De ahí se desprenden 1) la necesidad de intérpretes y críticos como su seguro servidor, 2) la impresión común de que los especialistas en ciencias despepitan pura palabrería sin significado real y 3) la ilusión (y tentación) de forjarse una reputación científica despepitando pura palabrería sin significado real.

En 1996 el físico estadounidense Alan Sokal decidió que ya bastaba de tonterías: según él, en ciertas disciplinas académicas de las ciencias sociales (especialmente los "estudios culturales") el lenguaje técnico había degenerado en cháchara hueca (o quizá siempre lo había sido, sin pasar por el estado de lenguaje técnico de verdad). Para demostrarlo, Sokal redactó un artículo perfectamente absurdo pero eso sí: repleto de expresiones y términos muy de moda en el ámbito de los estudios culturales, y lo envió a una prestigiosa revista del gremio llamada Social Text.

Se supone que las revistas académicas tienen filtros muy estrictos para publicar. El más importante y sagrado es la "revisión por pares": el texto es analizado por expertos independientes que deciden si es original, importante y coherente. La revisión por pares es deber y orgullo de las publicaciones académicas... y el pretexto para cobrar unas cuotas de suscripción estratosféricas, que normalmente pagan las instituciones de investigaciones, no los individuos.

El texto de Sokal fue publicado y con esto, según él, quedó demostrado que las ciencias sociales posmodernas son pura palabrería hueca. La idea, claro, es que eso sería imposible en el ámbito de las ciencias naturales y sus derivados...

En 2005 Jeremy Stribling y otros estudiantes de posgrado del MIT en ciencias informáticas diseñaron un programa que genera falsos artículos de investigación tomando al azar términos técnicos y palabrejas domingueras de la disciplina. Con su juguetito, llamado Scigen, generaron un artículo y lo enviaron como ponencia a un congreso internacional. Los congresos, como las revistas, también tienen revisión por pares y la cobran. El artículo fue aceptado. Luego Stribling y sus amigos pusieron su generador de cháchara científica gratis en internet... y abrieron la caja de Pandora.

El año pasado Cyril Labbé, de la Universidad Joseph Fourier de Grenoble, Francia, detectó cientos de artículos generados con Scigen en las publicaciones de la importantísima editorial científica Springer de Alemania y del Instituto de Ingenieros Electricistas y Electrónicos de Estados Unidos (IEEE). También los  detectó en memorias de congresos. Esto ha sido muy vergonzoso para las revistas y congresos que se supone que tienen revisión por pares, pero también sugiere algo más inquietante: Jeremy Stribling y sus amigos lo hicieron de broma y para probar el sistema de publicación científica (casi como un servicio, pues), pero ¿cuántas personas no habrán usado Scigen para forjarse credenciales académicas falsas?

Cyril Labbé desarrolló un programa de computadora para detectar texto generado por Scigen y Springer y el IEEE ya han retirado los artículos falsos, pero ¿cómo llegaron a publicarse en revistas de ciencias "duras" con revisión por pares? (¡Tómala, Alan Sokal!)

Hay quien piensa que Sokal es un héroe por haber desenmascarado a los estudios culturales. Otros piensan que no les hizo ningún favor ni a la ciencia ni a otras disciplinas académicas. Lo mismo pasará ahora con Jeremy Stribling y los otros autores de Scigen. Su broma reveló un problema muy importante en el mundo académico (qué bueno), pero también potenció el problema poniendo Scigen a disposición no sólo de otros bromistas (y hay muchos), sino de personas sin escrúpulos, que las hay en todas las profesiones.

viernes, 21 de febrero de 2014

Un hoyo negro en el centro de nuestra galaxia

La paciencia se recompensa en la ciencia como en el resto de la vida. El equipo internacional de astrofísicos dirigido por Stefan Gillesen, del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, lleva más de 20 años siguiéndole el rastro a un enjambre de estrellas concentradas en una región relativamente pequeña en torno al centro de la galaxia. Otro equipo, dirigido por Andrea Ghez, también ha estado tras la pista de esas estrellas, que son interesantes porque, a diferencia de las que vemos en el cielo nocturno que no cambian apreciablemente de posición en miles de años, éstas se mueven notablemente rápido. En esos 20 años los equipos de Gillesen y Ghez han visto por lo menos una de esas estrellas completar una órbita elíptica alrededor de... ¿alrededor de qué?




Pues alrededor de un objeto relativamente pequeño, pero tremendamente masivo, y que no se ve. Desde 1974, cuando Bruce Balick y Robert Brown detectaron en esa posición una fuente emisora de ondas de radio y rayos X, se sospecha que es un agujero negro. Semejante objeto estaría rodeado de un torbellino de gas y polvo que está cayendo al agujero negro en órbitas apretadas, un poco como el remolino que se forma en la tina cuando uno destaba el tubo de drenaje. El gas y el polvo se calientan por fricción y emiten la radiación que observaron Balick y Brown. Con las observaciones de estos equipos se ha confirmado en los últimos años que el objeto, llamado Sagitario A*, tiene, en efecto, una masa muy grande: unos cuatro millones de veces la del sol, y que ocupa una región muy pequeña del espacio, pero no sabemos nada del hipotético remolino de gas  y polvo, llamado técnicamente "disco de acreción".

En 2011 Gillesen y sus colaboradores reportaron en la revista Nature que, además de las estrellas que les han permitido deducir la masa del agujero negro del centro de la galaxia, en el tumulto que se ve en esa región hay un objeto difuso que va casi directamente hacia Sagitario A* a una velocidad de cerca de 2000 kilómetros por segundo que va en aumento evidente. Gillesen y su equipo reportan que el objeto tiene una temperatura de unos 200 grados centígrados, por lo que no puede ser una estrella, y concluyen que es una nube de gas y polvo que se ha ido alargando conforme se acerca al centro de la galaxia, y que alrededor del verano de 2013 debería pasar por el punto de su órbita que más se acerca al agujero negro. En un artículo más reciente el equipo consigna datos más refinados y resultados obtenidos con modelos de computadora que simulan el movimiento de la nube alrededor del hoyo negro. Según estos estudios, el objeto llegará al punto más cercano alrededor del 31 de marzo de este año.

Ese punto más cercano está unas 200 veces más lejos de Sagitario A* que la Tierra del sol, pero es suficientemente cercano para que la gravedad del agujero negro estire la nube de gas, llamada G2, y la haga brillar más intensamente. Gillesen y sus colaboradores esperan que partes de la nube se acerquen mucho más y choquen con el disco de acreción, lo que ocurriría a lo largo de unos cuantos años a partir de hoy. Sería como dirigir una linterna hacia un rincón oscuro del universo porque generaría luz de distintos tipos. De esa luz, así como del tiempo que tarde en aparecer, se podrá inferir lo que ocurre cerca del hoyo negro y de paso probar nuestro conocimiento de estos objetos, hasta hoy casi exclusivamente teórico.



viernes, 14 de febrero de 2014

Generosidad viral

Llegas a un restaurant de ordenar desde el coche (lo que en español prístino se conoce como drive-thru), ordenas y haces cola para pagar, pero cuando llegas a la caja te dicen que la persona anterior pagó tu cuenta. Cuando buscas a tu benefactor sólo ves su coche salir del estacionamiento y perderse entre el tráfico. ¿Quién era? ¿Qué buscaba? Claramente no esperaba recibir nada a cambio de su acto espontáneo de generosidad, ni siquiera reconocimiento personal, porque su acto, además de espontáneo, ha sido anónimo.

Conmovido hasta las lágrimas, tú...

¿Tú qué?

En Canadá y Estados Unidos ha estado pasando un fenómeno extraño: se forman cadenas de generosidad anónima hasta de 200 coches. Y no sólo en pueblos y ciudades pequeñas, donde ningún acto puede ser muy anónimo por mucho tiempo, sino en grandes ciudades donde puedes tener la certeza de jamás conocer a tu benefactor, o en caso de ser tú la fuente de generosidad, jamás saber cómo reaccionó tu beneficiado. El fenómeno ya es suficientemente común para que lo hayan notado los periódicos.

¿La generosidad se contagia? Parece que sí, y que este aspecto de nuestra vida social incluso es motivo de muchas investigaciones. La más reciente es de los sociólogos Milena Tsvetkova y Michael Marcy, de la Universidad Cornell, y se publicó ayer en la revista PLOS ONE. Tsvetkova y Marcy se propusieron investigar dos posibles mecanismos de contagio social de la generosidad ya identificados por otros investigadores: 1) Reciprocidad generalizada, en el que ser objeto de la generosidad de otro nos hace más propensos a darla a terceros y 2) Influencia de terceros, en el que presencial actos de generosidad nos hace más propensos a imitarlos.

Con el primer mecanismo el contagio va de persona en persona, con el segundo un acto de generosidad puede contagiar a muchas personas. Se ha supuesto que, en el segundo caso, cuando la generosidad viene inspirada por observar mucha bondad en el entorno y no directamente por haber sido objeto de bondad, el nivel de generosidad individual debería de ir aumentando: cada vez tendríamos más probabilidades de mostrarnos generosos. Pero otras investigaciones han mostrado que no es tan fácil: por ejemplo, nunca faltan los gorrones, o en este caso las personas que no responden. Al parecer lo que sucede en realidad es que el individuo se siente más inclinado a ser generoso no si presencia actos de generosidad, sino si cree que si no lo hace él, nadie más lo hará. Cuando piensas que alguien más lo va a hacer, bajan tus probabilidades de hacerlo. En resumen: cuando el nivel de generosidad del entorno es suficientemente alto, uno puede suponer que su contribución personal es innecesaria. Al final el efecto del mecanismo de influencia de terceros puede ser hasta negativo y propiciar la falta de generosidad.

En cambio, en el mecanismo de reciprocidad generalizada, o de cadena de favores, la probabilidad de ser generoso siempre debería aumentar. Los mecanismos no son alternativos, sino que están presentes al mismo tiempo e interactúan. Tsvetkova y Macy se propusieron hacer un experimento para observar estos dos mecanismos en acción. Para explorar bien estos dos mecanismos (y aportar algo que no se haya hecho antes) es muy importante eliminar las posibles fuentes de ruido, o sea, los actos de generosidad que no se deben estrictamente a alguno de ellos. Tsvetkova y Macy mencionan tres fuentes de ruido: la generosidad por presión social (sentirte obligado porque otros te observan y te juzgan), la generosidad incondicional (la que no depende ni de ser objeto de favores ni de presenciar favores) y la generosidad interesada (ser generoso a cambio de favores o reconocimiento social). Así, en su experimento todas las interacciones entre individuos tienen que ser anónimas y entre extraños.

El experimento consiste en un juego por internet. Los participantes reciben una invitación a postularse para el juego. Se les paga por postularse. Una vez construida una base de postulantes, los investigadores seleccionan al azar a los que van a participar realmente en el juego. Si uno es aceptado, también recibe dinero. Cada participación toma menos de 10 minutos y al completarla uno se hace acreedor a un bono. Pero también puede renunciar al bono para invitar a jugar a otro postulante, todo en el más completo anonimato. Se forman así dos grupos de participantes: los que fueron seleccionados por los investigadores ("semillas") y los que fueron invitados por otros participantes ("invitados"). Los invitados saben que la persona que los invitó renunció a su bono para darles oportunidad de participar. Manipulando la información que se da a los participantes de distintas maneras, Tsvetkova y Macy pueden separar los casos de reciprocidad generalizada de los de influencia de terceros.

Tsvetkova y Macy observan que cuando la generosidad se propaga por cadena de favores la probabilidad de pagar generosidad con generosidad sí aumenta, como se esperaba, pero sólo al primer favor. Después incluso baja un poco, quizá porque cuando pagas un favor con otro favor te sientes descargado de tu deuda. En el mecanismo de generosidad por influencia de terceros, la probabilidad de donar el bono sí aumentó entre los que presenciaron actos anónimos de generosidad con otros, pero al cabo de cierto número de éstos, la probabilidad decayó al nivel normal.

La conclusión general de Tsvetkova y Macy es que si uno recibe favores tiene más tendencia a hacerlos y ésta no disminuye si uno, además, ve a todo el mundo hacer favores; pero si uno ve a todo el mundo haciendo favores, acaba por convencerse de que puede dejar de hacerlos sin sentirse mal, especialmente si uno no ha sido objeto de favores.

Los autores señalan las limitaciones de su estudio. La más importante es quizá que las solicitudes se hicieron a través de la página web Amazon Mechanical Turk, que reúne a gente de todo el mundo dispuesta a colaborar con distintas tareas sencillas (no únicamente investigaciones científicas) por una paga mínima. Esto quiere decir que la muestra de participantes no es representativas de poblaciones específicas. En el estudio de Macy y Tsvetkova un alto porcentaje de los participantes eran estadounidenses, pero también había un buen número de hindúes y unos cuantos participantes de otros países. Los autores sugieren repetir el experimento con muestras más representativas y con recompensas y sacrificios más onerosos. Luego señalan que investigar cómo aparecen las cadenas de favores y en general el comportamiento pro-social puede tener aplicaciones prácticas en campañas de recaudación de fondos y diseño de intervenciones para promover la generosidad y la cooperación en una comunidad, lo que es de interés para filántropos, administradores, activistas y legisladores.

Siempre se ha dicho que se cosecha lo que se siembra. El estudio de Tsvetkova y Macy no sólo sugiere que sí, sino propone cómo. Habrá que ver si se confirma con las investigaciones que proponen, pero también sería interesante ver qué pasa si uno inyecta generosidad espontánea en su comunidad a manera de granito de arena. ¿Se convertirá con el tiempo en una avalancha de bondad?


viernes, 7 de febrero de 2014

Días fosilizados

Edmond Halley descubrió su famoso cometa comparando registros históricos de apariciones de cometas, a partir de los cuales concluyó que, entre el caos de apariciones sin ton ni son, había repeticiones cada 75 años. Halley postuló que correspondían a un mismo objeto, predijo el año en que el objeto debería volver y se murió (un tiempo después). Al año siguiente apareció el cometa puntualmente.

Se ve que a Halley le gustaban los registros astronómicos antiguos, porque en ellos descubrió otra cosa: que los eclipses de sol del pasado no habían ocurrido donde deberían, según los cálculos que Halley realizó con los métodos y los datos más modernos de su época; en particular, las leyes de su amigo Isaac Newton. Por si fuera poco, el astrónomo notó que la discrepancia era mayor mientras más antiguo fuera el eclipse y observó que sus cálculos y los registros antiguos se armonizarían suponiendo que la rotación de la Tierra se había ido frenando a un ritmo constante (y muy pequeño). Halley nunca llegó a proponer ningún mecanismo que pudiera frenar la rotación de la Tierra.

Pero el filósofo alemán Immanuel Kant, unas décadas más tarde, sí: Kant propuso que las mareas, provocadas por la luna, ejercían fricción sobre la parte sólida del planeta y le robaban energía de rotación. La luna atrae más intensamente la parte de la Tierra que le queda más cerca porque la fuerza de gravedad disminuye con la distancia. Este exceso de fuerza de un lado deforma la Tierra, o más bien su parte más deformable: los océanos. Debajo de la luna el mar se levanta un par de metros (y del lado opuesto del planeta también). Pero la Tierra gira de oeste a este mucho más rápido (una vuelta en 24 horas) de lo que gira la luna alrededor de la Tierra (una vuelta en 28 días), de modo que el bulto de agua se va quedando atrás y vemos las mareas recorrerse hacia el oeste, con la luna. Las olas de la marea alta en las costas ejercen fricción en la parte sólida y la retrasan un poco.

Lo que sigue tal vez no está en el razonamiento original de Kant, pero es asombroso: el bulto de agua, por estar en contacto con la tierra que gira más rápido, se adelanta un poco respecto al paso de la luna. Esta ligerísima asimetría en la distribución de masa de la Tierra le da a la luna un tirón gravitacional extra hacia el este, como el impulso que le da a una piedra una honda. Al mismo tiempo que se frena la rotación de la Tierra (y el día se alarga a razón de 2 segundos cada 100,000 años, cifra moderna), la luna adquiere más velocidad de translación y se va alejando de la Tierra. Así pues, en el pasado los días eran más cortos y la luna estaba más cerca.

Dos segundos cada 100,000 años es una cifra insignificante en nuestra vida cotidiana, e incluso a lo largo de toda una vida humana. Parece otro de esos casos en que los científicos se ponen a buscarle tres pies al gato. Pero la Tierra es muy antigua: hoy sabemos por varias pruebas independientes que tiene unos 4,500 millones de años de antigüedad. Si suponemos que la rotación se ha ido frenando al mismo ritmo por mucho tiempo (lo que es mucho suponer, pero supongámoslo de todos modos), entonces en tiempos de los dinosaurios, hace unos 100 millones de años, el día duraba 33 minutos más. Y cuando aparecieron los primeros dinosaurios, hace 300 millones de años, duraba hora y media más. O eso indica la teoría astronómica. ¿Hay manera de comprobarlo independientemente de este cálculo a partir de las mareas y la fricción?

Lo primero es observar que, si bien la duración del día (una vuelta de la Tierra sobre sí misma) cambia por la fricción de las mareas, la duración del año (una vuelta alrededor del sol) no tiene por qué cambiar, y todo indica que debe haberse mantenido constante prácticamente desde el origen del planeta. Eso quiere decir que en el pasado cabían más días en un año. ¿Cómo podríamos confirmarlo?

En 1963 el paleontólogo John Wells, de la Universidad Cornell, publicó un artículo en la revista Nature. En su artículo, titulado "Crecimiento de corales y geocronometría", Wells se queja de que los métodos de datación de fósiles por isótopos radiactivos (como el famoso método del carbono 14) son muy caros. Esos métodos, empero, les han permitido a los paleontólogos ponerles fechas y duraciones a las etapas de la vida en la tierra que se reconocen en el registro fósil. Así, el periodo Cretácico terminó hace 65 millones de años, el Jurásico hace 135 y el Triásico hace 180. Más atrás en el tiempo, el periodo Cámbrico, según los isótopos radiactivos, empezó hace 600 millones de años y terminó hace 500. Luego Wells cuenta la historia de la fricción de las mareas y la duración del día y concluye que deben poderse relacionar las antigüedades de los fósiles (determinadas por isótopos radiactivos) con la cantidad de días que cabían en un año (calculada a partir de la cifra de 2 segundos cada 100,000 años que arroja la astronomía): a fines del Cretácico había unos 371 días por año, en el Jurásico 377 y en el Triásico 381. Y a finales del Cámbrico debería de haber unos 412 días por año. Muy bien. ¿Habrá un método independiente de comprobar esta relación entre antigüedad y número de días por año? En otras palabras, ¿habrá fósiles de los días del pasado remoto?

La paleontología al rescate, vocifera Wells. Los corales tienen franjas de crecimiento parecidas a los anillos de los árboles (y aprovechemos para recordar que, pese a todas las apariencias, los corales son animales, no plantas). Todo el mundo supone que cada anillo representa el crecimiento de un año y refleja los cambios de temperatura y de nutrientes disponibles, pero Wells lamenta que no haya experimentos que lo confirmen. "Hay cierta evidencia de que las fluctuaciones del suministro de nutrientes tienen poco efecto en la tasa de crecimiento de los corales", dice el autor. De modo que ¡precaución! Supongamos, con todo, que sí son franjas de crecimiento anual. Esto no nos dice nada que sirva para confirmar las antigüedades de las eras geológicas, sólo nos puede dar duraciones y sucesiones, mas no instantes precisos en el tiempo (geocronología, mas no geocronometría).

Pero dentro de las franjas anuales hay franjas mucho más finas. También corresponden a cambios de la tasa de crecimiento, pero de periodo menor que el anual. Podrían corresponder a muchas cosas: ciclos de actividad reproductiva, meses lunares, semanas, días, horas... Wells propone que las franjas finas son franjas de crecimiento diario; después de todo, dice, hay indicaciones de que el nivel de absorción de calcio del tejido coralino disminuye por la noche, lo que induciría un crecimiento al compás de los días. Entonces se pone a contar la cantidad promedio de franjas finas que caben en una franja anual en corales vivos... ¡y encuentra que se acerca a 360! "Esto sugiere fuertemente, salvo confirmación experimental, que estas líneas de crecimientos son diarias o circadianas", dice Wells.

"El paso siguiente, por supuesto, es tratar de determinar el número de líneas de crecimiento por año en corales fósiles". Claro. Superando ciertas dificultades, Wells encuentra unos cuantos fósiles de distintas regiones y de antigüedad Devónica (unos 350 millones de años), cuenta las franjas, y le da entre 385 y 410, es decir, grosso modo, 400 días por año, lo que caza bien con los datos isotópicos y astronómicos. Muy ufano, pero muy precavido como buen científico, y en el tono impersonal de rigor, Wells dice: "no se afirma que el crecimiento de los corales demuestre que ninguno de estos dos métodos es correcto; se sugiere más bien que la paleontología bien puede ofrecer un tercer tipo de pistas estabilizadoras, mucho más baratas, en el problema de la geocronometría". O dicho de otro modo, mi modesta ciencia da un método más cómodo y barato de medir las antigüedades de los fósiles que esas princesas, la astronomía y la geofísica. Al final el autor sugiere que se lleven a cabo estudios más rigurosos con otros organismos que también registren crecimientos diarios. Así se hizo, y los estudios reforzaron la conclusión tentativa de John Wells.

Halley se extrañó en el siglo XVIII de la discrepancia entre sus cálculos de las posiciones de los eclipses y los registros históricos y propuso que la rotación de la Tierra se hacía más lenta con el tiempo. Kant sugirió un mecanismo para explicar este efecto. Los astrónomos del siglo XX lo midieron con toda precisión. John Wells lo encontró fosilizado en las entrañas de organismos modestos que vivieron cuando los días eran más breves.