Ciencia Libre

 Hoy, 28 de septiembre, marcamos un día especial en el calendario de Ciencia Libre, y no es solo por el inicio de otoño, sino porque estamos celebrando el Día Internacional de la Cultura Científica. ¿Por qué hoy? Porque un 28 de septiembre, hace años atrás, comenzaron las transmisiones de una serie que dejó una huella imborrable en la historia de la divulgación científica: 'Cosmos', presentada por el inolvidable Carl Sagan.

Carl Sagan, un astrónomo y divulgador científico que ganó un premio Pulitzer, nos llevó a un viaje cósmico a través de las estrellas y galaxias en 'Cosmos', una serie de televisión que se emitió entre 1980 y 1981. Su carisma y pasión por la ciencia hicieron que la serie se convirtiera en la más vista en la televisión pública de Estados Unidos y alcanzara a más de 500 millones de personas en todo el mundo.

Quienes tuvimos la fortuna de ser niños en los años 90 y ver 'Cosmos', recordamos cómo Carl Sagan nos transmitía no solo conocimiento científico, sino también una profunda conexión con el cosmos. Sus palabras nos llenaban de paz, esperanza y gratitud por formar parte de este vasto universo. Podíamos ver la armonía en sus ojos y manos mientras explicaba conceptos complejos de la física, la astronomía y la biología.

Su legado no se limita solo a la televisión, sino que se extiende a sus libros, incluyendo la icónica novela 'Contacto', que exploró el tema del contacto con una civilización extraterrestre inteligente. En 'Contacto', Sagan tejió una trama fascinante que se entrelaza con conceptos científicos fundamentales, desde las leyes de la física de Newton hasta las teorías de la relatividad de Einstein y la mecánica cuántica de Planck.

Para honrar la memoria de Carl Sagan y su impacto duradero en la divulgación científica, el 28 de septiembre se ha convertido en el Día Internacional de la Cultura Científica. Ciencia Libre, inspirado por el legado de Sagan, se enorgullece de seguir sus pasos. Al igual que él, buscamos llevar la ciencia a un público más amplio, inspirando a las mentes jóvenes y avivando la pasión por el conocimiento.

En este día, recordamos a Carl Sagan como un pionero que nos recordó nuestra posición en el universo y la belleza de la ciencia. Sigamos su ejemplo y compartamos el regalo del conocimiento científico con el mundo, promoviendo la cultura científica y celebrando la maravilla del cosmos que todos compartimos. ¡Feliz Día Internacional de la Cultura Científica!

Este barco con el que entramos es Sci-Hub y Alexandra Elbakyan es la “Reina pirata de la ciencia”...

Contexto: Para crecer como científico debes de publicar tus resultados en una revista arbitrada. La mitad de la investigación mundial es publicada por cinco editoriales, Springer Nature, Elsevier, Taylor & Francis, Wiley-Blackwell y la American Chemical Society. Que le cobran al que publica o al lector, con el absurdo añadido de que en ocasiones los mismos científicos que generan esos artículos deben pagar para poder consultarlos. Al menos el 70 % de la producción científica global está protegida detrás de muros de pago. Muchas universidades tienen convenios con las editoriales, pero ¿qué pasa con las que no lo tienen?

Cuando yo estaba en la licenciatura y empezaba a leer artículos siempre acababa leyendo solo los que eran Open Access, ya que mi universidad estatal no tenia convenio con ninguna editorial. Después, gracias a los buenos amigos de otras universidades tuve acceso, yo les mandaba el nombre y ellos me regresaban el pdf. En 2009 Alexandra era estudiante de programación sobre interfaces cerebro-máquina y se encontró con ese mismo problema para realizar su tesis. Pagar 40 dólares por un articulo haciendo ciencia desde Kazajistán no fue una opción. Buscando cómo evadir el pago encontró una comunidad en donde le explicaron cómo evitar esas barreras, era una comunidad pirata. Una vez más, la piratería proporcionando libertad. Dos años después, ella automatizó el proceso y nació Sci-hub. Este proyecto esta catalogado como ilegal y enfrenta demandas en Estados Unidos por daños a Elsevier de 15 millones de dólares. En la India Elsevier, Wiley y la American Chemical Society han bloqueado de manera legal las direcciones Sci-hub y Libgen (sitio para descargar libros). Alexandra ha respondido siempre lo mismo: la ciencia es para todos, no solo de los ricos, lo ilegal debería ser prohibir el acceso a las publicaciones científicas.

Yo he usado Sci-hub, lo he recomendado y nunca me ha parecido deshonesto hacerlo, y me pregunté ¿es lo mismo para los demás? Les mandé algunas preguntas a amigos y conocidos que se dedican a la ciencia y algunas de las respuestas fueron muy interesantes.

Continuará....

Hace poco empecé a ver One Piece, y sin exagerar es una de las mejores decisiones que he tomado, la premisa es aparentemente simple: Gol D. Roger el Rey de los piratas, menciona justo antes de ser ejecutado que su gran tesoro legendario el One Piece puede ser tomado por quien lo encuentre, provocando el inicio de la Gran Era Pirata. Veinte años después, Monkey D. Luffy comienza la búsqueda del One Piece para convertirse en el nuevo Rey de los Piratas. Parece simple, pero nada esta historia es simple, la trama me ha hecho llorar, reír, y sobre todo reflexionar; habla de discriminación racial, inequidad, corrupción gubernamental, guerra civil, esclavitud y sobre todo de los sueños. La psicología de los personajes es profunda, conforme avanza la historia entendemos sus motivaciones, frustraciones y aspiraciones. Y cuando una historia te envuelve de esa manera sientes personal cada paso que dan. El escritor hace énfasis en el poder de la determinación y a veces te plantea dilemas de moralidad.

“¿Los piratas son malos? ¿Los marines son los buenos? ¡Estos términos han cambiado siempre a lo largo de la historia! ¡Los niños que nunca han visto la paz y los niños que nunca han visto la guerra tienen valores diferentes! ¡Los que están en la cima determinan lo que está bien y lo que está mal! ¡Este lugar es un terreno neutral!”- Donquixote Doflamingo. One Piece.

Trasladando esos dilemas morales al ámbito académico reflexiono en cómo es ser científico en Cuba, México, Venezuela y cómo de diferente es serlo en Alemania o Japón…Claramente no se tienen los mismos recursos, pero ¿los valores? ¿Existen los piratas en la academia? ¿son los malos? En la ciencia existe la piratería, pero, así como en el mar ficticio de la Gran Ruta Marítima hay piratas criminales también existen piratas que solo buscan la libertad. Actualmente en la academia también estamos viviendo una Gran Era Pirata, desde mi personal punto de vista. Porque navegando por internet ahora podemos entrar a una “Gran Ruta” con la que accedemos a un mar de información con una libertad y facilidad que nunca se había visto en la historia. Este barco con el que entramos es Sci-Hub y Alexandra Elbakyan es la “Reyna pirata de la ciencia”.

Continuara...

En 1971 el investigador Leon Chua publicó un artículo en el que describió un componente eléctrico pasivo (Los elementos pasivos son aquellos que no tienen la capacidad de controlar la corriente por medio de otra señal eléctrica) nuevo. A este nuevo componente lo llamó memristor, usando una contracción de las palabras memoria y resistor, ya que relaciona la vinculación de la carga eléctrica con un flujo magnético. Para llegar a esa relación él siguió la siguiente lógica: desde el punto de vista teórico de los circuitos, los tres elementos básicos de dos terminales son definidos en términos de la relación entre dos de las cuatro variables fundamentales: la corriente I, el voltaje V, la carga q y la corriente de flujo φ. Si por definición axiomática existen el resistor, definido por la relación entre V y I; el inductor definido por la relación entre φ y I; y el capacitor, definido por la relación entre q y V; entonces hay una relación indefinida, la dada entre φ y q, y la llamó memresistor. De acuerdo con esa teoría la resistencia eléctrica del memresistor no es constante, sino que depende de la cantidad de carga eléctrica que previamente ha fluido, importando también en qué dirección a fluido a través del componente. Esta característica, la de recordar su historial, le da la propiedad de no-volatilidad o memoria.

Durante décadas parecía que lo propuesto por Chua sería solo un sueño, hasta que en 2008 Dmitri Strukov et al., grupo de HP labs, reportaron en Nature haber construido el legendario componente, encontrado el comportamiento predicho por Chua en un sistema a nanoescala basado en una bicapa de TiO2 (una con vacancias de oxígeno, conductora, y otra estequimétrica, semiconductora), donde el transporte iónico y electrónico están acoplados bajo un voltaje de polarización, y observaron con claridad el comportamiento histerético que caracteriza a los memresistores. Sin embargo, aunque este artículo fue revelador, también ha sido altamente criticado, ya que las ecuaciones que modelan el comportamiento parece que no corresponden del todo a la física real del dispositivo. Su mayor detractor el Dr. Mouttet ha declarado abiertamente en un artículo del 2010 en Nanotechnologý Law and Business que el dispositivo de HP no era estrictamente un memresistor y que Samsung, Panasonic y Unity Semiconductors tenían tecnología similar años antes del anuncio de HP.

Por otro lado, como las inconsistencias de HP se deben a la descripción del sistema físico, en 2014 Eike Linn y Rener Waser (co autor de otros artículos sobre memresistores) simularon distintos modelos memresistivos y observaron que tan bien se aplicaban en dispositivos de resistencia variable, esto abrió la puerta a suponer que los memresitores son parte de una categoría más amplia dentro de los componentes electrónicos y probablemente después se construyan memcapacitores, meminductores etc. Parece que las preguntas sobre si HP construyó lo que Chua propuso, tienen más un fin económico, y la pelea por ser la primer empresa que desarrolle esa tecnología continuará “al final del día, no importa como funcione, siempre y cuando nos dé la capacidad de construir dispositivos con almacenamiento de muy alta densidad” dice Martin Reynolds investigador de Gartner Inc. Finalmente, esta anécdota se las comparto porque me parece que todos nos puede interesar cómo funcionan y cómo se desarrollan los avances tecnológicos, no solo son batallas entre empresas y los que hacemos ciencia de materiales y nanociencias estamos también en la jugada.

Carolina Bohórquez Martínez

CICESE

Universidad de Cádiz

Artículo publicado en la GACETA UNAM ENSENADA 42, Agosto 2022

Bibliografía:

Chua, L. O. (1971). Memristor - the missing circuit element. IEEE Trans. Circuit Theory, 18(5), 507–519. https://doi.org/10.1109/tct.1971.1083337

 Strukov, D. B., Snider, G. S., Stewart, D. R., & Williams, R. S. (2008). The missing memristor found. Nature 2008 453:7191, 453(7191), 80–83. https://doi.org/10.1038/nature06932

Imagen tomada de https://tu-dresden.de/ing/elektrotechnik/die-fakultaet/termine/termine/the-chua-lectures-memristors2?set_language=en

6. Gen

A Johnson le preocupa aún más como se usa la palabra gen.

Le tomó a 25 científicos dos días consecutivos llegar a : "una sección localizable de la secuencia genómica, correspondiente a una unidad de herencia que es asociada con secciones regulatorias, secciones transcritas y/o algunas otras regiones funcionales de la secuencia". Lo que significa que un gen es una pequeña parte discreta del ADN a la que podemos apuntar y decir "eso hace algo, o regula la forma en que se hace algo". La definición deja espacio para cambios, pues hasta hace poco pensábamos que una gran parte del ADN no hacía nada en lo absoluto. Lo llamamos "ADN basura", pero estamos descubriendo que mucha de esa basura tiene propósitos que no eran obvios de inmediato.

Típicamente, "gen" se usa incorrectamente cuando se utiliza seguido de "para". Hay dos problemas con esto. Todos tenemos genes de hemoglobina, pero no todos parecemos de anemia falciforme. Personas diferentes tienen versiones diferentes del gen de la hemoglobina, que se conocen como alelos. Hay alelos de hemoglobina asociados con la anemia falciforme, y otros que no. Así que un gen se refiere a una familia de alelos, y solo pocos miembros de la familia, si es que existe alguno, se asocian con enfermedades o desórdenes.  El genno es malo, créanme, no viviríamos mucho sin hemoglobina, aunque la versión particular de hemoglobina que poseas pueda ser problemática.

Me preocupa más la popularización de la idea de que cuando una variación genética se correlaciona con algo, entonces es el "gen" para ese algo. El lenguaje sugiere que este gen produce cáncer, cuando la realidad usualmente es "las personas que tienen este alelo parecen tener una incidencia ligeramente más alta de enfermedades cardiovasculares, aunque no sabemos por qué, y quizás existan compensaciones ventajosas de este alelode las que no nos hemos dado cuenta porque no las hemos buscado". 

7. Estadísticamente significativo

El matemático Jordan Ellenberg quiere dejar clara esta idea

"Estadísticamente significativo" es uno de esos términos que los científicos desearían poder renombrar. "Significativo" sugiere importancia; pero el test de significancia estadística, desarrollado por el inglés R. A. Fisher no mide la importancia o tamaño de algún efecto, sólo si somos capaces de distinguirlo usando nuestras más precisas herramientas estadísticas. Estadísticamente "notable" o estadísitcamente" discernible serían mucho mejores términos.

8. Supervivencia del más apto

La paleoecóloga Jacquelyn Gill dice que la gente malinterpreta algunos de los principios básicos de la teoría evolutiva.

Hasta arriba de mi lista estaría "supervivencia del más apto". Para empezar, ni siquiera son las palabras de Darwin, y después, las personas malinterpretan lo que "más apto" quiere decir. Existe una gran confusión sobre la evolución en general, incluyendo la persistente idea de que la evolución es progresiva y direccional (o incluso deliberada por parte de los organismos, tampoco se entiende la idea dela selección natural) o de que todos los rasgos son se deben a adaptaciones (la selección sexual existe, así como las mutaciones aleatorias,

"Más apto" no quiere decir más fuerte, o más inteligente. Solo se refiere a un organismo que encaja mejor en su ambiente, podría ser por ser más pequeño o más apretable, o incluso más venenoso o que puede sobrevivir sin agua por más tiempo. Además, las criaturas no siempre evolucionan en formas que podamos considerar como adaptaciones. Su camino evolutivo puede tener más relación con mutaciones aleatorias, o con características que otros miembros de la especie encuentren atractivas,

9. Escalas de tiempo geológicas

Gill, cuyo trabajo con ambientes del pleistoceno que existireron hace 15 mil años también se siente preocupada por que tan poco la gente entiende las escalas de tiempo de la Tierra.

Un asunto con el que me encuentro seguido es que a la gente le falta el entendimiento sobre las escalas de tiempo geológicas.Cualquier cosa prehistórica es comprimida en la mente de las personas, y llegan a pensar que hace 20 mil años existían especies muy diferentes (no) o incluso dinosaurios (no, no, no). No ayuda el hecho de que esos juegos de dinosaurios de juguete a menudo incluyan hombres de las cavernas.

10. Orgánico

1. Prueba.

Diría que prueba es uno de los conceptos mayormente malinterpretados de toda la ciencia. Tiene una definición técnica (una demostración lógica de que ciertas conclusiones se siguen a partir de ciertas suposiciones) y que está en fuerte desacuerdo con la forma en que se usa en conversaciones casuales, que es muy cercana a simplemente "una evidencia fuerte para algo". Hay un desacuerdo en la forma en que los científicos hablan y lo que la gente escucha, porque los científicos suelen tener la definición más fuerte en mente. Y con esa definición, ¡la ciencia nunca prueba nada! Así que cuando se nos pregunta "¿Cuál es la prueba de que evolucionamos de otras especies?" o "¿Realmente puedes probar que el cambio climático es causado por la actividad humana?", tendemos a divagar en lugar de decir "Por supuesto que podemos". El hecho de que la ciencia nunca prueba nada, sino que simplemente crea teorías del mundo que son más confiables y completas y que, sin embargo, están sujetas a cambios es uno de los aspectos clave de por qué la ciencia es tan exitosa. 

2. Teoría

Los miembros del público general escuchan la palabra teoría y la igualan con "idea" o "suposición". Nosotros somos más sensatos. Las teorías científicas son sistemas enteros de ideas comprobables que son potencialmente refutables ya sea por evidencia o experimentación. Las mejores teorías (en las que incluyo la relatividad especial, la mecánica cuántica, y la evolución) han soportado cien años o más de retos, tanto de personas que se quieren probar mejores que Einstein hasta de personas a las que no les gustan los cambios metafísicos a su visión del mundo. Finalmente, las teorías son maleables, pero no infinitamente. Puede ser que se encuentre que las teorías están incompletas, o son erróneas en aspectos particulares sin que esto derrumbe la estructura entera. La evolución se ha adaptado mucho con el paso de los años, pero no tanto como para ser irreconocible de la original. El problema con la expresión "es solo una teoría" es que implica que una teoría científica real es una cosa pequeña, cuando no lo es.

3. Incertidumbre y Rareza Cuántica

Esta confusión se da por la explotación de la mecánica cuántica a manos de espiritualistas y "auto-ayudistas" encarnada por la película "¿Y tú qué sabes?". La mecánica cuántica, famosamente, tiene como núcleo las mediciones. Un observador midiendo el momento o la posición causa un colapso de la función de onda, de forma no determinista. Pero solo porque el universo no es determinista no significa que seas tú quien lo controle. Es notable ( y francamente, alarmable) el grado al que la incertidumbre y la rareza cuántica se atan inextricablemente en ciertos círculos con ideas como el alma, humanos controlando el universo, y demás pseudociencia. Al final de cuentas, estamos hechos de partículas cuánticas (protones, neutrones, electrones) y somos parte del universo cuántico. Eso está genial, claro, pero solo en el sentido de que la física es genial.

4. Aprendido vs. Innato

Una de mis ideas (usadas incorrectamente) favoritas es la de el comportamiento siendo "aprendido vs innato" o cualquier versión de esto. La primera pregunta que me hacen a menudo cuando hablo de comportamiento es si es genético o no, lo cual claramente es un malentendido, pues todos los rasgos, todo el tiempo son resultado de la contribución de los genes y de la contribución del ambiente. Solo una diferencia en los rasgos, y no el rasgo en si mismo, puede ser genético o aprendido, como si se tienen gemelos idénticos criados en ambientes diferentes que hacen algo diferente (como hablar idiomas diferentes), entonces esa diferencia es aprendida. Pero hablar francés o italiano no es completamente aprendido del todo, pues uno debe tener cierto antecedente genético para poder hablar del todo.

5.  Natural

"Natural" es una palabra que ha sido utilizada en tantos contextos con tantos significados que se ha vuelto casi imposible de analizar. El uso más básico que se le da, el de distinguir fenómenos que existen solo gracias a la humanidad, supone que los humanos están de alguna forma separados de la naturaleza, y que el trabajo que hacemos es anti o no natural, comparado con el que hacen, las abejas o los castores, por ejemplo.