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Análisis y novedadesCiencia

Goblalcover: el mapa del mundo de mayor resolución

1 enero, 2011 — by José Antonio Redondo Martín0

Ningún otro mapa de la Tierra hasta ahora había alcanzado una resolución tan alta como éste que ha resultado de uno de los proyectos más ambiciosos de la Agencia Espacial Europea (ESA). Elaborado con datos proporcionados por el satélite Envisat alcanza una resolución “récord” de 300m. Un proyecto ambicioso que contiene información del medioambiente de cada una de estas pequeñas celdas y ha requerido la colaboración de treinta equipos de científicos sólo para validar los datos de las distintas áreas de nuestro planeta.

Recuerdo que a principios de los 80, nos hacían emplear para algunos ejercicios de geología los mapas de escala 1:50.000 de la Cartografía Militar de España, elaborados a partir de fotografías aéreas. Entonces era lo más preciso que se podía encontrar. Este mapa es 166 veces más preciso. Si la tecnología  sigue su evolución exponencial esto quiere decir que hacia el 2029 podríamos tener mapas de un sólo metro de resolución, mapas que con seguridad ya serán en tres dimensiones. Una evolución que me ha recordado este relato de Borges:

En aquel Imperio, el Arte de la Cartografía logró tal Perfección que el Mapa de una sola Provincia ocupaba toda una Ciudad, y el Mapa del Imperio, toda una Provincia. Con el tiempo, estos Mapas Desmesurados no satisficieron y los Colegios de Cartógrafos levantaron un Mapa del Imperio, que tenía el Tamaño del Imperio y coincidía puntualmente con él. Menos Adictas al Estudio de la Cartografía, las Generaciones Siguientes entendieron que ese dilatado Mapa era Inútil y no sin Impiedad lo entregaron a las Inclemencias del Sol y los Inviernos. En los Desiertos del Oeste perduran despedazadas Ruinas del Mapa, habitadas por Animales y por Mendigos; en todo el País no hay otra reliquia de las Disciplinas Geográficas.
Suárez Miranda: Viajes de varones prudentes, libro cuarto, cap. XLV, Lérida, 1658. (J.L.Borges)

El mundo según esta nueva cartografía tenía este aspecto en 2009:

Poster del mapa Glovalcover 2009 (v2)

El mapa no cae en el error del mapa inútil relatado por Borges, ya que se centra en representar la información sobre medio ambiente. Trata de identificar cada pixel con un color que representa uno de los 22 estados ambientales que puede presentar un terreno, y que se detallan en esta leyenda, que se ajusta al sistema de clasificación de la Organización para la Alimentación y la Agricultura de Naciones Unidas:

Leyenda Globalcover

Para clasificar cada área el satélite Envisat cuenta con un sofisticado “ojo”: el Espectrómetro de Imágenes de Resolución Media (MERIS, sus siglas en inglés), un sensor multiespectral que cubre quince bandas del espectro visible y el infrarrojo (0.415 a 0.9 GHz). Hasta el momento tan sólo unas 8.000 personas habían descargado la versión preliminar del mapa, el GlobCover 2005. Esta nueva versión que supone el primer hito importante del proyecto ha recibido más atención de los medios (entre otros se han hecho eco Clarín y ABC) y previsiblemente será un mapa mucho más utilizado.

Como era de esperar, las áreas más forestadas coinciden con aquellas donde la población humana es más escasa, unas áreas que se concentran en Brasil y Rusia, dos países con un gran impulso de desarrollo urbano e industrial. Este mapa puede ser un buen instrumento para observar la evolución medioambiental en los próximos tiempos, que no cuenta con buenas perspectivas por diversas razones.

Como es lógico no había satélites hace unos 10.000 años que nos proporcionaran una imagen de cómo era la Tierra a principios del Holoceno, el período en que nos encontramos, pero sí disponemos de una paleografía realizada a partir del mapa Globalcover anterior y que deja claro el impacto que la población de Homo Sapiens ha tenido en Europa, en la India y en el oeste de China, de Brasil y de Estados Unidos:

Para observar las zonas más densas de población es interesante este otro mapa espectacular de la Tierra de noche:

Enlaces al mapa en alta resolución y a otras fuentes de información:

CienciaLibros

Libros de la semana: Kurt Gödel, W.H. Auden y Pierre Michon

28 septiembre, 2010 — by José Antonio Redondo Martín0

Hace un tiempo que no publico entradas sobre los libros de la semana, ciertamente he tenido libros muy buenos, unos comprados, otros regalados por sus autores o por terceros. Los de esta tienen su miga:

  1. MICHON, Pierre. El rey del bosque. Abades. Valencia Campuzano, Nicolás (trad.) Barcelona: Alfabia, 2010. 99p. ISBN 978-84-937-9431-6.
  2. AUDEN, W.H. Un poema no escrito (Dichtung und Wahrheit). Marías, Javier (trad.) Valencia: Pretextos, 1996 (reimpr.1999)  ISBN 978-84-819-1076-6.
  3. GÖDEL, Kurt. Sobre proposiciones formalmente indecidibles de los Principa Mathematica y Sistemas Afines. Oviedo: KRK, 2009 (2ª ed). 160p. ISBN 978-84-96476-95-0.

Los escribo por orden de compra, aunque el orden de lectura ha sido el inverso, en el de Michon ando ahora.

Michon, editado en nuestro país en la década de 2000, es desde los 80 un escritor de primer orden en Francia. Inicialmente lo tradujo en España Anagrama, que pareció perder fuelle, interés o presupuesto a partir del 2006. Un hueco que parece querer subsanar Alfabia, que en 2009 edita Mitologías de invierno. El emperador de Occidente, con traducción de Nicolás Valencia, el mismo que nos trae esta excelente reunión de dos relatos: Abades y El rey del bosque. Michon es un narrador muy peculiar, emparentado inequívocamente con algunos grandes clásicos franceses como Hugo o Balzac y algunos no tan clásicos como Rimbaud salta entre los campos artísticos como un gamo, poniéndose en el lugar de un pintor. Transposición a otras épocas compatibles con literatura de peso, como la que se da en algunas obras de Quignard y que en estos relatos de extensión media recuerdan también a veces a Von Kleist. Muy notable, en fin y gran acierto de los directores de la colección, Diana Zaforteza y Daniel Martín Copé.

«Es Pierre quien arroja el diente al agua. No ve dónde cae, encuentra el verso que más tarde será del último de su Crónica: Cuán mudables y próximas a lo incierto son todas las cosas.»

El Auden es un libro publicado el siglo pasado, sorprende que todavía esté en las tiendas, pero es así, un libro de poesía que es una especie de superviviente. Es un mosaico escrito sobre lo que el autor querría expresar al decir Yo te amo, que no contiene un sólo poema, sino una sucesión de fragmentos en prosa que repasan todo tipo de nociones y aspectos sobre el amor, a modo de caleidoscopio que llevan finalmente a la conclusión de que no sabe exactamente lo que quiere decir. El hecho de que el propio autor lo ubicara en las antologías de sus poemas deja claro que lo es, sin un sólo verso, es como una fotografía en negativo, lo que querría expresar termina por estar ahí pero es indecible.

“Este poema que yo pensaba escribir era para expresar exactamente lo que quiero decir cuando pienso las palabras Te amo, pero no puedo saber con exactitud qué es lo que quiero decir; su función era lograr una verdad evidente en sí misma, pero las palabras no se pueden verificar por sí mismas. De modo que este poema permanecerá sin ser escrito. Eso no importa. Mañana llegarás; si yo estuviera escribiendo una novela en la que ambos fuéramos personajes, sé con exactitud de qué manera tendría que recibirte en la estación: adoración en la mirada; en la lengua, bromas y una amable malicia. ¿Pero quién sabe con exactitud cómo te saludaré? ¿La Bella Dama? Bueno, esa es una idea. ¿No podría uno escribir un poema (ligeramente desagradable, tal vez) sobre Ella?.”

La introducción de Javier Marías, pasado su primer párrafo, es un tanto insustante pero hace un gran trabajo en la traducción, fiel tanto a lo que dice Auden como a la manera de decirlo, dotándolo de una transparencia poco frecuente.

En cuanto a Gödel, es un genio extraño, ensombrecido tal vez tanto por su paranoia como por haber compartido tiempo y espacio con su amigo y colega de Princeton, Albert Einstein. Gödel un talento prematuro quizá sólo comparable a Galois. Con sólo 25 años enunció una serie de teoremas relacionados con la incompletud, indecibilidad o indemostrabilidad cuando se combinan los axiomas propios de la aritmética con los Principia Mathematica y el axioma de elección. Su 17 Gen r actúa en su demostración como una llave maestra. En veintipocas páginas despacha casi XI teoremas, inventa un lenguaje metamatemático que posteriormente criticó Wittgenstein pero que resulta compacto y de una extraña elegancia. El fundamental es el teorema VI. Añade el libro una nota del propio Gödel, distante en el tiempo en que hace referencia a que gracias a Alan M. Turing se hacía posible una noción general de sistema formal y que incluso ahí eran válidos los teoremas VI y IX sobre la existencia de proposiciones indecidibles y la imposibilidad de demostrar la consistencia de los sistemas. Lo más parecido a un alquimista que hayamos tenido en el mundo de las Matemáticas.

La primera parte del libro constituye una buena introducción a los escritos, pues da de forma somera las claves del trabajo de Gödel de forma bastante clara y amena, y trata también de sus implicaciones filosóficas y su relación con los trabajos de otros importantes autores de la lógica, la filosofía y las matemáticas, como Russell, Whitehead, Hilbert, Kant, Leibniz, Turing e incluso Hofstadter.

El texto de contraportada y algunos de los textos previos inciden en una supuesta superioridad insoslayable de la mente humana frente a la máquina, dado que cualquier sistema lógico basado en la aritmética se podría enfrentar a un problema que no sabría resolver. Aunque el propio Turing vio estas barreras, dudo que coincidiera con esta apreciación y tampoco Gödel que dijo que su teorema no impediría la construcción de una mente artificial. Dicho esto, hay que añadir que su mente sin lugar a dudas aún no ha sido igualada por ningún Deep Blue de la lógica. La supuesta superioridad humana es defendida por John Lucas y Roger Penrose, ¿pero que sucedería ante una computadora “no aritmética” que se rigiera por los principios de la complejidad?

Kurt Gödel
fotografía de Kurt Gödel

Ver también:
On formally undecidable propositions of Principia Mathematica and related systems La famosa demostración de Gödel del teorema de incompletud. Está en inglés y con notación matemática moderna estándar.

CienciaPoesía

Lucrecio: De la naturaleza de las cosas

12 septiembre, 2010 — by José Antonio Redondo Martín0

El gran poeta romano Lucrecio construyó hace más de dos mil años uno de los poemas largos más hermosos y perfectos que se hayan creado: De rerum natura. Un prodigio de 7.400 hexámetros distribuidos en seis libros, quizá el poema más largo de la historia de Roma.

Anticipándose en siglos a los conceptos científicos actuales postuló que todo estaba compuesto de átomos y vació. En el texto que copio a continuación (trad. José Marchena, fuente, CervantesVirtual) se describe la dinámica de la materia de una forma intuitivamente perfecta, compatible tanto con la ley de Lomonósov-Lavoisier de conservación de la materia, como con la definición del movimiento browniano. Decía el poeta Basil Bunting que Lucrecio se muestra contento de explicar el mundo un átomo tras otro. Siendo un filósofo casi alquímico Lucrecio, que comparte la pasión por el movimiento de Heráclito, se aleja sin embargo de éste en muchas otras cosas, además de en su luminosidad, en su capacidad para concebir la naturaleza enormemente variada e inextricable del movimiento de los átomos. El espacio es un enorme vacío donde se mueven estas partículas y la luz. Hasta el experimento de Michelson y Morley de 1887 se mantuvo la teoría de que la luz se movía a través del éter. Lucrecio tenía razón y la eliminación de ese prejucio permitió apenas unos años después la formulación de la Relatividad Especial de Einstein.

Lucrecio, de rerum natura

Con todo la poesía de Lucrecio no sólo fascina por su claridad, en ella encontramos el contraste de opuestos (la materia y el vacío, el nacimiento y la muerte), la cadencia rítmica de los versos y su serenidad, que emparentan a este texto con ciertas obras musicales y muy especialmente con la visión artística de Glenn Gould: “la progresiva y permanente construcción durante toda la vida de un estado de asombro y serenidad”.

Sígueme siempre tú, y escucha ahora

Cuál es el movimiento con que engendran

Y a los cuerpos destruyen los principios
De la materia, y cuál es el impulso
Y cuál la rapidez que hace que vuelen
Por el espacio inmenso sin descanso.
Porque seguramente la materia
No es una masa inmóvil, pues que vemos 90
Disminuirse un cuerpo, y de continuo
Manando, se consumen a la larga
Y el tiempo nos los roba de la vista;
Se conserva sin pérdidas la suma:
Empobreciendo un cuerpo, los principios
Van a enriquecer otro, y envejecen
Los unos para que otros reflorezcan;
Ni en un sitio se paran; de este modo
El universo se renueva siempre,
Y se prestan la vida los mortales; 100
Crecen unas especies y se acaban:
Y en poco tiempo las generaciones
Se mudan y la antorcha de la vida
Cual ágiles cursores se transmiten.
Si piensas tú que los principios pueden
Cesar, y que cesando engendran nuevos
Impulsos, la verdad de ti se aleja:
Pues movidos en medio del vacío
Los principios, es fuerza que obedezcan
O a su gravedad misma, o al impulso 110
Quizá de causa externa; desde arriba
Precipitados, pues, encuentran otros,
Que a un lado los apartan de repente;
No es maravilla, porque son pesados,
Durísimos y sólidos, y nada
Les pone estorbo alguno por su espalda.
Y para que del todo te convenzas
De que generalmente los principios
Están en movimiento, ten presente
No darse lugar ínfimo en el todo, 120
Donde se paren los primeros cuerpos,
Porque inmenso, infinito es el espacio.
No reposan jamás en el vacío
Los principios: por su naturaleza
En movimiento siempre variado
Unos a gran distancia son lanzados,
Otros se apartan menos, y se enlazan
En el choque. Si es breve su distancia,
Y se repelen poco, y su tejido
Se liga íntimamente, constituyen 130
Las rocas solidísimas, y el hierro,
Y una corta porción de otras substancias
De esta naturaleza: si, al contrario,
El choque los rechaza y los dispersa,
Y los hace vagar por el espacio,
En largos intervalos, nos ofrecen
Del Sol la luz brillante y aire raso.
Y vagan además por el vacío
Muchos que están privados de juntarse,
O que jamás pudieron agregados 140
Entrar en el concorde movimiento;
De lo cual una imagen y figura
Continuamente hiere nuestros ojos,
Cuando del Sol los rayos se insinúan
De través por las piezas tenebrosas.
Si reparas, veras cómo se agitan
Átomos infinitos de mil modos
Por el vacío en el luciente rayo:
Y en escuadrones, en combate eterno
Se dan crudas batallas y peleas, 150
Y no paran jamás: ya se dividen,
Y ya continuamente se repliegan.
De aquí puedes sacar que en el vacío
Eternamente los principios giran:
Un efecto vulgar puede servirnos
De modelo y de guía en cosas grandes.
En los rayos del Sol rápidamente
Movidos estos cuerpos, fijar deben
Nuestra atención, pues su girar eterno
Prueba un choque secreto y clandestino 160
De los átomos: muchos se extravían,
Como verás, a un golpe imperceptible;
Retroceden, y aquí y allí se lanzan
En toda dirección por todas partes:
Los principios se mueven por sí mismos
Y dan el movimiento a aquellos cuerpos
Que se componen de una masa fina
Y análoga a sus débiles esfuerzos;
Los últimos atacan a los cuerpos
Un poco más groseros; de este modo 170
De los principios nace el movimiento,
Y llega a los sentidos de seguida,
Hasta que los corpúsculos se mueven
Que en los rayos del Sol vemos nosotros,
Sin que podamos ver quién los agita.

Ciencia

Ciencia ciudadana, la próxima revolución

24 agosto, 2010 — by José Antonio Redondo Martín0

Últimamente ha ido ganando relevancia el concepto de periodismo ciudadano, compuesto fundamentalmente por blogueros y twitteros y productores en general de social media como fotografías o video. Los medios sociales como WordPresss, Youtube o Flickr junto con herramientas como los móviles inteligentes han permitido que cualquier noticia se ilustre, se documente y se emita casi de inmediato, propagándose a los colectivos interesados e incluso a la prensa generalista de forma rápida y en ocasiones muy viral.

Menos popular en los medios viene siendo la ciencia ciudadana pero comienza a haber proyectos muy destacables. Por un lado, el ejemplo más masivo podría ser Galaxy Zoo, que se lanzó en julio de 2007 con la intención de utilizar las posibilidades de Internet para que numerosos usuarios ayudaran a clasificar los millones de galaxias que habían sido fotografiadas pero no observadas con atención por la imposibilidad de dedicar tantas horas de trabajo de los astrofísicos. Actualmente cuenta con centenares de miles de usuarios y decenas de millones de galaxias clasificadas.

Ha bastado que el promedio de los usuarios clasifique unos pocos cientos de galaxias, lo que lleva apenas unas horas y se hace por entretenimiento y curiosidad. Entre esos usuarios abunda la comunidad educativa de base, profesores y estudiantes de secundaria, y también aficionados a la astronomía o curiosos en general. El modelo se ha ampliado y ha dado origen a diversos proyectos en esa línea como Zoo Universe, la observación de manchas solares y otros muchos.

Emplear esta enorme fuerza de trabajo en una mera clasificación de fotografías es algo que pondría los pelos de punta a Ernest Rutherford, padre de la física nuclear, que dijo aquello “toda ciencia, o es Física, o es coleccionismo de sellos“. A pesar de que la taxonomía empleada es extremadamente simple el trabajo colectivo ayuda a que los físicos profesionales obtengan conclusiones muy interesantes. Así permite estudiar el corrimiento hacia el rojo y otras propiedades de los distintos tipos de galaxias y establecer de una forma más clara su evolución a través de la historia del universo.

Otra aportación es la de facilitar enormemente la detección de objetos “raros”, que por su infrecuencia sólo pueden ser observados cuando se realiza el estudio de millones de objetos. Quizá el más famoso de los hallados es el Objeto Hanny.

El objeto Hanny es una acumulación de gas iluminada junto a la galaxia espiral IC2497 ( en la imagen en verde)

Se ha encontrado una explicación hace poco por parte de los astrónomos, al averiguar que la galaxia tiene un agujero negro con una intensa radiación óptica y ultravioleta que se dirige como un haz e impacta en esta nube iluminándola.

Otro proyecto interesante es FoldIt. Con un concepto mucho más moderno, la Universidad de Washington introduce el diseño de proteínas a partir de un juego gratuito en el que pueden participar todos los usuarios que se lo descarguen. El plegado de polipéptidos para constituir proteínas es clave para establecer la funcionalidad de éstas, la investigación sobre algoritmos que permitan establecer la forma final en medio acuoso de este tipo de substancias se ha estado investigando con mucha intensidad desde finales de los 80. Es un tema que en la Facultad de Químicas de la Complutense nos explicaba el profesor Roberto Arche Rey (1).

Las posibilidades de representación gráfica en 3D que dan las tecnologías actuales hacen posible manipular las estructuras para llegar a configuraciones potencialmente estables.

Polipéptido plegado con FoldIt

Este programa supone no sólo un avance por el concepto tecnológico (juego multiusuario y tecnología 3D en combinación con Internet), también lo es por la forma de utilizar el conocimiento, los avanzados conocimientos de los bioquímicos y los ingenieros informáticos se “empaquetan” de una forma extremadamente sencilla de modo que los usuarios sin conocimientos avanzados pueden colaborar analizando centares de miles de estructuras colaborando en investigaciones que son fundamentales para la mejora de nuestra salud.

La tercera posibilidad de ciencia ciudadana la aporta Eric Paulos, padre de la llamada computación urbana en esta entrevista, es un uso más parecido al periodismo ciudadano, donde pueden colaborar con sus móviles o con sensores propios.

Fuente de la entrevista: http://www.periodismociudadano.com/2009/03/18/eric-paulos-moviles-sensores-y-ciencia-ciudadana/

Una cuarta posibilidad, la más avanzada tecnológicamente a nivel conceptual, consiste en la computación grid, la utilización de la suma de la capacidad sobrante de innumerables computadoras para procesar grandes cantidades de información o realizar cálculos que sobrepasan la capacidad de las grandes computadoras. El ejemplo más divulgado por los medios es la posibilidad de colaborar con el proyecto SETI (siglas en inglés para Búsqueda de Inteligencia Extraterrestre) http://setiathome.berkeley.edu/sah_participate.php . Es más atractivo sin embargo World Community Grid, que alberga diversos proyectos: http://www.worldcommunitygrid.org/stat/viewProjects.do los más populares están relacionados con la sostenibilidad (agua y energía limpias) seguido por la investigación biomédica. Ésta última es la posibilidad más sencilla de colaboración, pero no es tan popular como las otras. España es el quinto país de Europa en cuanto a actividad, con 5.553 usuarios, una cifra que sería interesante que creciera en el futuro, ya que es una ínfima parte de nuestro parque de computadoras y estamos muy por detrás de países como Estados Unidos y Francia.

Sospecho por la variedad de aproximaciones que las posibilidades de la ciencia ciudadana excede con mucho a la enorme riqueza que ya aporta el periodismo ciudadano, sin embargo tiene un talón de aquiles, la escasa participación de personas en comparación con aquél. Quizá la colaboración altruista de grandes empresas tecnológicas como Google, Oracle o Facebook y también de los medios de comunicación podrían darle un impulso definitivo, al fin y al cabo estas corporaciones también podrían beneficiarse a la larga de este crowdsourcing con la ayuda de las capacidades de millones de las mentes y las computadoras y móviles de millones de usuarios.


, profesor de bioquímica, fue el último vicedecano que tuve en mi época de Químicas, llegó al cargo en abril de 1990 y le dio tiempo a lanzar los intercambios Erasmus y el sistema de créditos ECTS, gestionando mi admisión en la Universidad de Kent dentro de este marco. Falleció en octubre de 1991 en un accidente de tráfico.