miércoles, 31 de julio de 2013

Del archivo de la risa

El domingo dediqué un par de horas a poner en un blog todas las columnas que escribí entre 2000 y 2008 para el boletín El muégano divulgador. El Muégano empezó en 2000 como boletín interno de la Dirección General de Divulgación de la Ciencia de la UNAM y por mandato no me acuerdo si de Julieta Fierro, a la sazón directora, o de Julia Tagüeña, directora de museos. El caso es que nos tocó construir el proyecto a Martín Bonfil, Nemesio Chávez, Lourdes Arenas y a mí. Los "muérganos", para quien no lo sepa, son unos dulces mexicanos hechos de almohaditas de harina fritas y aglomeradas con caramelo. Son la imagen misma de la unión y por eso los escogimos para dar nombre a nuestro boletín. Queríamos unir a los divulgadores degedeceros (de la DGDC, pues). El objetivo se logró a medias, pero el Muégano trascendió el apretado recinto de la DGDC para convertirse en una publicación valorada por un grupo amplio de divulgadores mexicanos y extranjeros.

Mi labor en ese boletín tan lleno de referencias, ideas y reflexiones útiles, era escribir la sección más inútil, titulada a partir de la segunda entrega "Peripatéticos ecológicos" por razones que entenderán tras leer la primera. Esa sección, pese a todo, se convirtió en una especie de estandarte del boletín, por lo menos en la DGDC. Al cabo de unos cuantos números publicados, me dí cuenta de que la gente esperaba, ¡con ansia!, la aparición del Muégano para leer mis tonterías con su café matinal. Para repartir el boletín Martín y yo cargábamos sendos rimeros de muéganos y recorríamos todo el edificio, oficina por oficina. "¡Muéganos! ¡Muéganos! ¿Quién quiere su muégano?", íbamos pregonando como si, en vez de revistas, repartiéramos dulces. Creo (tal vez por iluso) que los colegas se alegraban al vernos por los pasillos con nuestro cargamento de papel amarillo.

Aquí está, pues, el blog en el que puse todos los "Peripatéticos ecológicos" -cuarenta publicados y uno que se quedó en el tintero cuando murió el Muégano. Tienen lectura para rato.

viernes, 19 de julio de 2013

Lo que cabe en una gota de asfalto

En 1927 un profesor de física de la Universidad de Queensland, Australia, montó un experimento didáctico para ver si el asfalto fluía a temperatura ambiente. Tomó varios pedazos de asfalto sólido, los puso en un embudo cerrado por abajo y esperó tres años a que el asfalto se asentara como un pudín. En 1930 abrió el embudo.

La primera gota cayó en diciembre de 1938. Nadie presenció el momento. Era muy difícil: la gota tardó ocho años en formarse y una décima de segundo en caer. Al paso de los meses la gota se fue aplanando en un recipiente mientras se formaba otra en el tiro del embudo. La segunda gota cayó en febrero de 1947. Nadie la vio caer.

Para el año 2000, fecha de la octava gota, los encargados del experimento habían instalado una cámara web... que no estaba operando cuando cayó esa gota. La novena gota de Queensland se espera en los siguientes seis meses, pero el honor de ser los primeros en captar en video este fugaz momento no será para los encargados de ese experimento: el 11 de julio de 2013 a eso de las 5:00 de la tarde se les adelantó el equipo que cuida otro experimento idéntico que se montó en el Trinity College de Dublín en 1944. A decir verdad, el experimento de Dublín estuvo abandonado en una vitrina hasta hace cuatro o cinco años, cuando alguien se dio cuenta de que una gota estaba a punto de caer. Los físicos del laboratorio instalaron el montaje frente a una cámara y... he aquí el glorioso momento inmortalizado:



A partir de los lapsos entre gotas y los detalles de la caída, Shane Bergin y sus colaboradores del Trinity College estiman que el asfalto es 20,000 millones de veces más viscoso que el agua.

El experimento y su resultado no tienen ningún valor práctico, y escasísimo valor como conocimiento nuevo, como bien saben los físicos de Queensland y de Dublín. ¿Entonces...para qué? La cámara web de Queensland tiene cientos de miles de seguidores por todo el mundo. ¿Qué esperan sacar estas personas de ver caer una gota de asfalto?

Yo creo que el experimento es muy sugerente de una manera poética. A mí me evoca los muchos fenómenos que a primera vista no tienen nada en común, pero que en el fondo son el mismo fenómeno visto en distinta escala de tamaño o de tiempo. Por ejemplo, el movimiento de la sopa en una olla hirviendo y el fluir del magma en el manto terrestre (ambos debidos a las corrientes de convección), el sonido de una flauta y esa molesta vibración que se siente en los oídos en algunos coches en movimiento con las ventanas medio abiertas (ambos son ejemplos de ondas estacionarias en una masa de aire confinada) y el flujo de una gota de miel y el de una de asfalto, conectadas por el concepto de viscosidad. Encontrar estas relaciones ocultas entre fenómenos distintos es, precisamente, entender. "Esto es como aquello", pensamos, y encontrar la relación nos da mucho placer, como apreciar o inventar una metáfora. La gota de asfalto reúne metafóricamente la escala de tiempo de la vida cotidiana con la de los procesos geológicos.

En el universo hay muchos procesos que no son ni remotamente perceptibles en nuestra escala de tiempo: la formación de montañas, la evolución por selección natural... ¿Cómo podemos conocerlos si no podemos presenciarlos? No nos queda más remedio que deducirlos a partir de sus rastros, como la historia de erupciones volcánicas pasadas. Otros fenómenos lentos se pueden entender como entendemos la vida de las estrellas. Ésta se mide en miles de millones de años. Nadie ha visto vivir una estrella. Pero hay millones de estrellas en nuestra galaxia. Es como tener un montón de experimentos de la gota de asfalto en distintas etapas de formación de la gota: la secuencia de los acontecimientos casi salta a la vista. Otra forma de entender fenómenos lentos es, simplemente, recoger datos durante mucho tiempo. La física solar empezó cuando Galileo se puso a registrar cotidianamente los cambios de las manchas solares, hace 400 años. Desde entonces no se ha dejado de llevar este registro. A partir de esos datos hoy sabemos que el Sol tiene ciclos de actividad de alrededor de 11 años y que hay una relación entre la cantidad de manchas solares y la frecuencia e intensidad de las auroras polares. El registro de manchas solares también ha servido para entender la relación entre la actividad del sol y el clima. Observar el mundo en escalas de tiempo superiores a las de la vida humana revela fenómenos ocultos.

¿Qué aspectos del universo se nos revelarían si funcionáramos a otra escala de tiempo? Por ejemplo, la escala en la que una gota de asfalto que cae cada 10 años se percibe como un chorro continuo (¿se imaginan un océanos de asfalto agitado por las olas?). O equivalentemente: ¿cómo entenderemos el universo cuando, en vez de 400 años de ciencia moderna, llevemos varios millones? Mientras lo pensamos, otra gota de asfalto se está formando en Dublín...

...y en Alemania se interpreta una pieza para órgano que durará 639 años...

viernes, 12 de julio de 2013

Grandes erupciones del Popocatépetl

En busca de algo interesante que decir sobre el Popocatépetl -algo que no se hubiera repetido ya mil veces en todos los noticieros- y también movido por mi curiosidad sobre los volcanes en general y los nuestros en particular, me puse a hurgar en Google Scholar, el buscador de Google especializado en artículos y libros académicos. Descubrí que hay mucha investigación sobre los volcanes de la Sierra Nevada de México: el Popocatépetl y el Iztaccíhualt, desde luego, pero también otros que hasta hoy yo no sabía que existían -el Telapón y el Tláloc. De paso también di con artículos sobre la estructura geológica del Nevado de Toluca (o Xinantécatl, por su bonito nombre en náhuatl) y sobre el monte Ajusco, quizá la montaña que más cerca tengo del corazón. Lo que me extraña es lo poco de esta información que ha llegado al público... o por lo menos a mí.

Encontré un artículo publicado en mayo de 1996 en la revista Geology por Claus Siebe y José Luis Macías, del Instituto de Geofísica de la UNAM, Michael Abrams, del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA y Johannes Obenholzner, del Instituto de Ciencias de la Tierra de Austria. El artículo se titula "Repeated volcanic disasters in Prehispanic time at Popocatépetl, central Mexico: Past key to the future?" (que podríamos traducir así "Desastres volcánicos del Popocatépetl en tiempos prehispánicos: ¿clave de su futuro?"). Siebe y colegas cuentan que examinaron las capas de despósitos volcánicos en varios sitios de la falda del volcán. En las columnas estratigráficas que construyen a partir de este análisis encuentran ceniza, piedra pómez, evidencia de deslaves, y en algunos lugares pedazos de cerámica, restos de viviendas y surcos de tierra arada. A partir de pruebas de carbono radiactivo determinan que hay evidencia de tres erupciones catastróficas en los últimos 5,000 años. Lo malo es que estas pruebas sólo permiten ubicarlas con una precisión de entre 400 y 600 años. Las fechas que obtienen Siebe, Abrams, Macías y Obenholzner son éstas:
  • entre 3200 y 2830 a. C.
  • entre 800 y 215 a. C. y
  • entre 675 y 1095 d. C
¿Y cómo saben la magnitud de estas erupciones, dos de las cuales ocurrieron ya con habitantes en la zona, como indican los restos de cerámica, etcétera? Los autores citan dos artículos de Bursik, Sparks y colaboradores, publicados en 1992, en los que estos autores estudian la distribución de partículas de cenizas, arenas y rocas de distintos tamaños y aplican un modelo físico para deducir la altura de la columna de gases y ceniza que las despositó. Usando este mismo método (con todas sus suposiciones e imprecisiones), Siebe y colegas deducen que la altura de las columnas de estas tres erupciones fue de más de 25 kilómetros, lo que quiere decir que las corrientes de las capas superiores de la atmósfera deben haber dispersado el material por todo el mundo. 

Y si lo dispersaron por todo el mundo, tal vez estas erupciones hayan dejado huellas en otras partes. Los autores citan el trabajo de unos glaciólogos (expertos en hielo) dirigidos por G. A. Zielinski. Zielinski y sus amigos han analizado las muestras cilíndricas de hielo extraídas de los glaciares de Groenlandia por el proyecto GISP2. Estas muestras de hielo tienen franjas formadas por la acumulación de nieves más densas en invierno que en verano. Contando franjas se puede saber con mucha precisión en qué año se depositó una determinada capa de hielo (como con los árboles, pero por razones distintas). En las muestras cilíndricas extraídas en Groenlandia se han encontrado arenas del desierto de Gobi, plomo proveniente de las forjas de la Roma antigua y otras sorpresas. Por ejemplo, en los hielos de Groenlandia (y de la Antártida) también quedan registradas las grandes erupciones volcánicas en forma de partículas despositadas en la capa gélida y el registro se puede leer utilizando un método inventado en los años 80 (lo que nos lleva a oooootro artículo, pero no entremos en tantos detalles). Zielinski et al. resumen en su artículo 7, 000 años de actividad volcánica de gran magnitud. Siebe y sus amigos sólo tienen ojos para una erupción que ocurrió exactamente en el año 823 d.C.: seguramente es la tercera de sus erupciones del Popocatépetl (que sería la más reciente de las grandes, GRANDES, erupciones de este volcán: las que se han producido desde tiempos de la Colonia no se consideran muy grandes y ninguna ha sido catastrófica).

Siebe, Abrams, Macías y Obenholzner luego observan que sus dos últimas grandes erupciones coinciden más o menos bien con el inicio y el final del Periodo Clásico de la arqueología mesoamericana, y en particular con el ascenso y caída de dos grandes ciudades-estado de la región: Teotihuacan y Cholula, y proponen que el volcán pudo haber tenido que ver con el asunto (después de todo sabemos con certeza que las erupciones del volcán Xitle hace dos mil años acabaron con el poderío de la gran Cuicuilco, lo que luego permitió que surgiera Teotihuacan como centro de poder).

Qué bonito rompecabezas. Pero, como todo en la ciencia, tiene sus bemoles: en artículos posteriores a 1996, fecha de publicación del trabajo de Siebe et al. encuentro una comparación entre los registros de actividad volcánica que se obtienen de muestras de hielo tomadas de tres estaciones en Groenlandia. Sólo en uno de estos registros aparece la erupción del año 823. Sí se confirma, en cambio, una erupción en el 871, pero otros indicios señalan que esa erupción ocurrió muy cerca de Groenlandia, lo que excluye que pueda ser la tercera gran erupción del Popocatépetl que encuentran Siebe y sus amigos. Lo que tendría yo que hacer ahora es preguntarles a los investigadores si después de su artículo de 1996 se han ocupado de fechar mejor sus tres erupciones. Haré el intento. Informaré más tarde... si no me dan metafóricamente con la puerta en las narices por aguafiestas.

Al final de su artículo Siebe et al. señalan que, tomando en cuenta las incertidumbres de sus métodos, entre sus dos erupciones más recientes pueden haber transcurrido 1038 o 1622 años y añaden: "Si suponemos que este lapso aproxima aunque sea crudamente el intervalo entre erupciones, y extrapolando al futuro, podría producirse otra erupción catastrófica antes del siglo XXII. Nuestra extrapolación es muy especulativa, basada como está en información escasa y una suposición aventurada, pero sí suscita preguntas importantes. ¿Es la presente actividad del Popocatépetl un breve interludio en una larga cadena de erupciones inocuas desde la Conquista? ¿Es capaz el volcán de volver a las erupciones más violentas y destructivas que lo caracterizaron en el periodo prehispánico? Nuestro conocimiento actual del volcán y nuestra capacidad de interpretar los datos que arroja el monitoreo no permiten contestar con certeza estas preguntas."

Lo dicho en 1996 sigue siendo válido en 2013.

miércoles, 3 de julio de 2013

Factor de impacto

Sin algo que medir o cuantificar no se puede saber si está funcionando el negocio, la campaña, la política de estado, la revista. Así, uno se inventa indicadores más o menos arbitrarios para tener algo que medir y en lo cual basar evaluaciones y decisiones: el rating en radio y televisión, las calificaciones en la escuela... y luego sacraliza esos indicadores, lo que acarrea errores, injusticias (niño con malas calificaciones = niño tonto)... y trampas.

En la ciencia hay indicadores para evaluar 1) a los investigadores individuales (indicadores: número de artículos publicados, número de veces que se citan sus artículos, tipo de revista en que publica sus artículos); 2) instituciones y 3) revistas especializadas. Las revistas especializadas son el sistema circulatorio y la sangre de la ciencia. Ningún trabajo cuenta en ciencia si no está publicado en un medio académico profesional como las revistas especializadas, por eso es fundamental inventar una manera de evaluar el desempeño de éstas.

Desde 1975 el desempeño de las revistas científicas se evalúa por medio del factor de impacto. Para obtener su factor de impacto la revista tiene que estar incluida en una lista llamada Journal Citation Reports (hoy administrada por la empresa Thomson Reuters). La lista se publica cada año e incluye información como el área de especialidad de la revista, el número de artículos que publicó en un lapso de dos años y el número de veces que se citaron los artículos de esa revista (incluyendo citas en la misma revista). La lista de 2013, que se acaba de publicar, contiene datos de 10,853 revistas de 232 especialidades científicas (naturales y sociales). El factor de impacto de una revista se calcula dividiendo el número de citas de artículos de la revista en los últimos dos años entre el número de artículos publicados en ese lapso. Dicho de otro modo, es el promedio de citas por artículo para los últimos dos años. Un factor de impacto menor que 2 se considera bajo; las revistas más conocidas, como las semanales Science y Nature, tienen factores de impacto de alrededor de 30.

Este año 379 revistas recibieron su factor de impacto por primera vez y 37 fueron suprimidas de la lista por... bueno, en un momento veremos por qué.

El factor de impacto se ha vuelto muy importante desde que lo introdujo Eugene Garfield en 1963 porque se usa para tomar decisiones importantes: las bibliotecas universitarias y de centros de investigación lo usan para escoger revistas para suscribirse (y las suscripciones institucionales a estas revistas cuestan entre 5,000 y 20,000 dólares; nada que ver con la suscripción personal a Reader's Digest o Scientific American); los investigadores lo usan como guía para elegir qué revistas consultar y en cuáles publicar su trabajo; y los evaluadores lo usan para estimar el desempeño de investigadores e instituciones de investigación. Y, como cabía esperar, en vista de la importancia que ha cobrado el factor de impacto no faltan revistas que traten de sacar provecho indebido de los defectos de este sistema de evaluación.

Los defectos son muchos, como los de cualquier indicador. No todos los artículos científicos empiezan a generar citas con la misma prontitud: en física y matemáticas los primeros dos años de vida de un artículo generan entre 1 y 3 % de las citas; en biología y afines, en cambio, es entre 5 y 8%, por lo tanto no tiene sentido comparar el factor de impacto de una revista de física con el de una de biología, ni en general, entre disciplinas. Además, un simple promedio aritmético como el factor de impacto no describe la manera compleja en que un artículo va generando citas a través de los años, especialmente desde que todos los artículos científicos especializados están disponibles en internet. Quizá el defecto más grave del factor de impacto sea que las muchas citas no necesariamente implican gran mérito científico en un artículo especializado. Todavía se cuenta con horror y en susurros la historia del artículo "A Short History of SHELX", publicado en la revista Acta Chrystallographica A. Antes de 2009 el factor de impacto de esa revista había variado entre 1.5 y 2.5, pero ese año se disparó a 50 por culpa de un sólo artículo que obtuvo cerca de 6,000 citas en el periodo de cálculo. Ningún otro artículo de la revista para ese periodo fue citado más de 3 veces. El popularísimo artículo es una descripción del desarrollo de un conjunto de programas de computadora llamado SHELX que se usa mucho en cristalografía desde 1976.  El artículo quedaba que ni hecho a la medida para que lo citaran los científicos que usan estos socorridos programas. Así, sin ser ni una investigación original ni un descubrimiento revolucionario que trastoca una disciplina, esta simple monografía sin pretensiones incrementó más de 20 veces el factor de impacto de la revista.

Pese a todo esto y pese a que en los últimos años se ha disparado el número de nuevas medidas bibliométricas para la ciencia, el factor de impacto sigue siendo el rey, y se sigue usando bien y mal. Anthony van Raan, director del Centro de Estudios de la Ciencia y la Tecnología de la Universidad de Leiden, Holanda, dice: "Todo bibliotecario sabe que nunca se debe usar el factor de impacto para evaluar el desempeño de un artículo o de un individuo; es un pecado mortal". Si fuera así, entonces muchos evaluadores se van a ir al infierno, porque eso es precisamente lo que hacen. Y, en efecto, usar el factor de impacto de la revista en la que se publica un artículo como medida del mérito de ese artículo es tan absurdo como evaluar el desempeño de un estudiante por la calificación que obtuvo su estado en la prueba ENLACE.

Todo esto sugiere maneras de darle un empujoncito al factor de impacto de una revista científica especializada. He aquí varias, unas legítimas, otras francamente fraudulentas:

  • Publicar preferentemente artículos del tipo conocido como review, monografías del estado de avance de una disciplina. Estos artículos son muy útiles para los lectores porque sirven como puerta de entrada a una disciplina. En vez de ir a buscar uno por uno los artículos importantes de esa disciplina, se lee el review y ya está uno al día. Este tipo de artículos genera muchas citas porque es más fácil citarlos que citar los artículos individuales que se reseñan. Publicar reviews no es trampa. Publicar un número excesivo de reviews es sospechoso.
  • Evitar citar a la competencia
  • Pubicar números "best-off", y el único truco verdaderamente tramposo:
  • Obligar a los aspirantes a publicar en la revista a citar artículos de la misma revista --o por lo menos sugerírselo encarecidamente. 

Este año 37 revistas fueron suprimidas del Journal Citation Reports estimarse que incurrieron en fraudes para aumentar su factor de impacto. Estas revistas podrán volver a ingresar en dos años.