¿Qué, empezando las clases?

¿Qué, has empezado ya las clases? Pregunta de moda estos días de final del verano y principio del otoño. La mayoría de la gente no conoce la profesión de profesor universitario y se queda con la primera aproximación: profesor. Por tanto tienes tres meses de vacaciones y por estas fechas empiezas (por fin) a trabajar con la vuelta a las aulas de los estudiantes. ¿Qué más puede hacer un profesor universitario?

La LOU (aka Ley Orgánica 6/2001, de 21 de diciembre, de Universidades) regula la dedicación a la docencia y otras actividades del profesorado universitario, así como su tipología procedimientos de selección, etc. Pero es un asunto intrincado, quedémonos con el espíritu de la ley: los profesores de universidad se han de dedicar a desarrollar las funciones propias de la Universidad, y eso sí que viene bonito en el artículo 1 de la LOU:

Artículo 1 Funciones de la Universidad
1. La Universidad realiza el servicio público de la educación superior mediante la investigación, la docencia y el estudio.
2. Son funciones de la Universidad al servicio de la sociedad:
    a) La creación, desarrollo, transmisión y crítica de la ciencia, de la técnica y de la cultura.
    b) La preparación para el ejercicio de actividades profesionales que exijan la aplicación de conocimientos y métodos científicos y para la creación artística.
    c) La difusión, la valorización y la transferencia del conocimiento al servicio de la cultura, de la calidad de la vida, y del desarrollo económico.
    d) La difusión del conocimiento y la cultura a través de la extensión universitaria y la formación a lo largo de toda la vida.
Esto se puede resumir (eliminando matices) en: Crear el conocimiento (investigación), transmitirlo a los estudiantes (docencia) y a la sociedad en general (transferencia de conocimiento y extensión universitaria). En alguna redacción anterior de la legislación universitaria eran esas tres las palabras clave: docencia, investigación y extensión universitaria. Luego el afán por precisar y ser políticamente correcto con las ramas más originales del mundo universitario (como las bellas artes, por ejemplo) ha enrevesado un poco el texto, pero aun así está bastante claro.

La imagen pública del profesor universitario se centra en la función docente, que por otra parte es la que está más reglada, ocurre en tiempos y espacios concretos y definidos. La idea del profesor universitario como experto interviniendo en cuestiones sociales no extraña demasiado. Estamos acostumbrados a que en la radio contacten con alguno para que explique cosas, incluso en algunos debates televisivos. Del mismo modo no son inhabituales en las páginas de opinión de los periódicos, incluso como políticos en activo. Famosos en estos tiempos son Ángel Gabilondo en Madrid o Yolanda Barcina en Navarra. Alfredo Rubalcaba ha reingresado hace poco a su plaza en la Universidad Complutense.

Cuenta una leyenda (que si non e vera e bien trovata) que cuando el PSOE perdió las elecciones ante Aznar, eran tantos los profesores universitarios que “regresaban a las aulas” que algún político en desgracia, que no había sido profesor antes de su paso por la política, llamó preguntando sobre los trámites que debía hacer para “volver a las aulas”.

 En todo caso, la labor auténticamente desconocida del profesor universitario es la investigación, la que implica crear conocimiento nuevo. Si releemos el primer punto de las funciones que atribuye la ley, quitando algunas palabras encontramos: “La creación, desarrollo, transmisión y crítica de la ciencia, de la técnica y de la cultura”. Está claro, los profesores de universidad, por definición, son científicos; han de dedicarse a la creación de la ciencia.

Está dualidad que supone crear y transmitir la ciencia (1) es fruto de un modelo concreto de universidad. Esto no era así cuando se crearon las primeras universidades hace mil años, ni es así en algunas universidades de algunos lugares del mundo. Pero no se trata ahora de repasar la historia de la institución universitaria, ni de listar diferentes modelos, sino de profundizar un poquito en el nuestro. Un modelo en el que los profesores de universidad son, tan científicos como profesores (o más), elemento que, siendo fundamental, es socialmente muy desconocido

(1) “Ciencia” en esta frase quiere ser un término inclusivo con la técnica, la creación artística y toda disciplina intelectual humana desarrollada con rigor.


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La idea de esta entrada es comenzar una serie sobre el profesor de universidad que tenga sentido en conjunto, pero que se puedan leer por separado. Veremos si soy capaz.

Canicas, camaleones y células solares

Un año más, y van cinco, se celebró en Bilbao el festejo Naukas de divulgación científica. Es el segundo año que participo como ponente, aunque ya antes asistía de público (en 2012 escribía que este evento es una "bilbainada" por su polifacética desmesura). Dos días en los que se celebraron 70 charlas de 10 minutos exactos. Amenas, interesantes, sorprendentes. Mucho público asistente, mucha gente interesante con la que charlar. Una experiencia intensa que deja resaca. Algo que se ha convertido en un mito, el Woodstock de la divulgación científica.

La lista completa de charlas, con el enlace al vídeo en que quedaron grabadas, está AQUÍ.

Mi participación de este año, con la que se abría el festejo, por cierto, se tituló "Canicas, camaleones y células solares", y es una introducción divulgativa a la línea de investigación que vengo desarrollando en los últimos años. A continuación dejo las transparencias, y el vídeo está en ESTE enlace. Si alguien quiere profundizar en el tema (poniéndose un poco más técnico), hace unos días puse ESTA información.

Cnicas, camaleones y células solares from Joaquin Sevilla

La foto me la hizo Xurxo Mariño en medio de la charla, cuando explicaba que el azul de las alas de las mariposas no se debe a pigmentos sino a difracción en las estructuras de las alas... pero está genial que parezca que son mías las alas :-)

La colección completa de fotos y sus comentarios es genial, ver.

Radioastronomía

Acabamos de terminar el curso "Iniciación a la Radioastronomía". Formaba parte de los cursos de verano de la Universidad Pública de Navarra y ha tenido lugar en el Planetario de Pamplona con una asistencia de 28 personas. Los ponentes ha estado fantásticos. A continuación dejo una recopilación de algunos tuits generados durante el curso

El fraude científico y su posible influencia en las pseudociencias

Con este título se cerraba el curso de verano "Frente a las pseudociencias" organizado por el Ateneo Navarro que ya comentamos aquí. El curso mantuvo una asistencia e interés muy altos. Todo un éxito que espero que lleve al Ateneo a plantearse próximas ediciones sobre temáticas parecidas. Todo el curso se grabó con bastante buena calidad, y se accede a todo desde este enlace.





La charla en la que participé yo, junto con Javier Armentia y Luis Tarrafeta la dejo a continuación. Las transparencias están también disponibles aquí.

Apoyo oficial a las pseudociencias

En la sesión de ayer del curso de verano "Frente a las pseudociencias" que comentábamos aquí, tras la estupenda charla de Helena Matute (que quedó grabada aquí), hubo una ronda de intervenciones del público muy interesante. Lo que más le sorprendía al personal es el apoyo oficil a estas prácticas, concretamente que se vendan (a veces muy agresivamente) remedios pseudocientíficos en farmacias.

Las farmacias requieren un permiso oficial de apertura nada evidente. Han de tener como responsable un farmacéutico titulado. De alguna forma el estado vigila la instalación de estos comercios para garantizar... ¿qué exactamente? Al permitirles vender esas cosas engañosas e ineficaces pierden toda la legitimidad que se buscaba. ¿Por qué se les permite entonces?

La explicación más razonable es la electoralista (como bien señalaba @cienciaKanija). Esa permisividad oficial da más votos de los que quita. Embarcarse en sacar un reglamento que impida vender medicamentos homeopáticos en farmacias generará un movimiento en contra de los usuarios de esos productos, alimentada por las empresas que los venden. Generarán debate público en unos medios que son bastante proclives a estas tonterías y que generarán falsos debates con postura supuestamente equidistantes. Al final, perderían apoyos entre los crédulos para no ganar nada. La inacción en ese sentido es gratis en términos electorales.

A la hora de gobernar en estados con democracia representativa hay que conjugar dos tensiones, por un lado la electoralista, hacer cosas que te lleven a mantener el poder; por otro lado la de estado, hacer lo mejor para el desarrollo de la sociedad que gobiernas. Es muy triste que todo lo que tiene que ver con pseudociencias (tolerancia a la homeopatía, intolerancia a los OMG, aceptación de las electrosensibilidades, etc.) solo sea atendido desde el electoralismo. Y además por todos los partidos.

Resonancias de planos de esferas dieléctricas

El pasado día 4 de septiembre participé en el congreso URSI 2015, organizado por mi universidad, con una comunicación en la que se recoge lo fundamental de la línea de investigación que llevo desarrollando en los últimos años. El texto que aparece en las actas del congreso está aquí, formaba parte de esta sesión (aquí el programa completo).

Resonancias de planos de esferas dieléctricas from Joaquin Sevilla

La charla se Naukas Bilbao de este año es una introducción divulgativa de esta línea de investigación, así que esta entrada sirve de continuación para quien quiera profundizar más. Y si alguien quisiera ir a más detalle aún, lo siguiente son las publicaciones técnicas, ver AQUÍ.

Frente a las pseudociencias

El Ateno Navarro organiza un curso de verano que se posiciona desde su mismo título: Frente a las pseudociencias.

No es nada fácil definir con precisión qué es ciencia y dónde está su frontera con lo pseudo. Como le pasa a San Agustín cuando se pregunta por el tiempo: "si nadie me lo pregunta, lo sé; si quiero explicarlo a quién me lo pide, no lo sé". Afortunadamente no es necesario tener definiciones precisas para posicionarse y actuar. Y en el caso de las pseudocionecias, de las creencias infundadas anticientíficas, hay que posicionarse en contra. Tanto el título como el cartel del curso me parecen un gran acierto.

El curso consta de cuatro sesiones, de lunes a jueves, empezando a las 19:30. Es en el Planetario de Pamplona y la entrada es libre, así que si no vienes no será per diners. Ahí estaremos completando cuadrilla con 5 estupendos compañeros: Helena Matute, Luis Alfonso Gámez, Pablo Linde, Fernando Frías y Javier Armentia. Todos bajo la sabia batuta del organizador, Luis Tarrafeta

 

A mi me toca el jueves, y mi intención es defender que aunque los científicos se equivocan en muchas ocasiones (y a veces son conscientes y hasta malignamente fraudulentos) eso no le quita valor al conocimiento científico. El conocimiento científico no es perfecto y no lo resuelve todo, además es siempre provisional. Pero es el mejor disponible a la hora de tomar decisiones. Porque aunque haya accidentes de avión yo sigo prefiriendo subirme en uno que intentarlo en alfombra voladora. ¿Nos vemos el jueves?

Microscopio con un puntero láser

Uno de los experimentos más sencillos y alucinantes que se pueden hacer en casa es apuntar con un láser a una gota de agua y ver la imagen que se crea en una pared blanca tras la gota. La gota se puede generar fácilmente en la punta de una jeringuilla.

Si al agua está muy limpia se ven pocas cosas, lo bonito es que esté "sucia". Si no hay a mano agua de charco, estancada, se puede usar un poco de saliva. Por ejemplo mojar un palillo en saliva y tocar con el la gota. Entonces aparece todo un universo de manchas en la pared.

¿Cómo funciona todo esto, qué es lo que se ve?

Es una especie de microscopio que genera una imagen de las partículas microscópicas (bacterias, motas de polvo, etc.) que hay en la gota de agua. En los microscopios habituales, con lentes y todo eso, es muy difícil enfocar, hay que colocar las lentes a una distancia precisa de la muestra para poder ver algo enfocado. En cambio en nuestro experimento no importa que el láser se ponga más o menos lejos de la gota, ni lo lejos que esté la pared. En realidad de cada partícula no estamos viendo una imagen propiamente dicha sino un patrón de difracción generado por ella. Para entender qué es eso de un patrón de difracción, me ha encantado la figura siguiente. En ella se ve un frente de onda (las rayitas verdes de la izquierda) que llega a una esfera. la esfera hace sombra, pero sus bordes se convierten en emisores de luz, por el fenómeno de la difracción. Un poco más adelante (hacia la derecha), la luz que viene de un borde se encuentra con la de otro y comienza a interferir, en los puntos donde coinciden dos máximos hay luz más intensa, y dónde coinciden máximo y mínimo se anula la intensidad.

Ese patrón de máximos y mínimos se mantiene a medida que nos vamos hacia la derecha, haciéndose progresivamente mayor. Recordemos que esta figura representa un corte bidimensional, si imaginamos que lo giramos para obtener la figura que se proyecta realmente en la pantalla ¿que obtendremos? Obtendremos una serie de círculos concéntricos brillantes y oscuros alternados, justo lo que se ve en la foto inicial. Si la partícula es de una forma no  esférica, el patrón que observaremos tendrá esa forma, como si fuera una sombra solo que hecha de bandas brillantes y oscuras alternadas. Eso es el patrón de difracción. Ese patrón se ve nítido a cualquier distancia, más grande cuanto más lejos esté la pantalla de la gota, eso si.

No se si estos microscopios de difracción tienen alguna utilidad práctica seria, pero como divertimento doméstico resultan algo magnífico. Hace unos meses grabamos un vídeo en el que se ve lo fácil que se puede hacer (aunque admite muchas mejoras, claro, como fijar el láser por ejemplo, pero buscábamos la versión más simple).

La hora del reloj parado

Vuelves de unas semanas de vacaciones y te encuentras con el reloj de la cocina parado. Bueno, en realidad no está parado del todo, la aguja del segundero vibra, hace un esfuerzo por moverse una vez por segundo sin terminar de conseguirlo.

¿A qué hora se ha parado? A la que era esperable… o quizá no del todo.

Mover las manecillas de un reloj de pared cuesta energía pero no la misma a todas las horas. Entre la posición de las 12 y la de las 6 las agujas van cuesta abajo, la gravedad estira de ellas, con lo que el mecanismo no ha de hacer demasiado esfuerzo. Solo hay que mantenerlas frenadas para que vayan a la velocidad que toca. En cambio la otra mitad del recorrido es cuesta arriba. Pasar de las 6 hacia las 7 ya requiere vencer la gravedad, y cuanto más se avanza más esfuerzo hay que hacer. El máximo esfuerzo hay que hacerlo cuando el brazo de palanca es máximo en ese sector, en la posición de las 9.

Podemos suponer que todo el peso de la manecilla está concentrado en su centro de masas, que estará aproximadamente hacia la mitad de la longitud de la misma. La línea que va desde el eje del reloj hasta el centro de masas la podemos imaginar como la cuerda de un péndulo fijado en el eje. El péndulo va a querer oscilar hasta pararse lo más abajo posible: en la posición de las 6. Sin embargo no es ahí donde se han parado realmente las agujas. Claro,  es que el péndulo no es un buen modelo para el reloj de verdad.

Las manecillas están sujetas al eje y este va girando, accionado por el mecanismo, posicionando las agujas de forma que marquen la hora; al menos mientras tenga suficiente pila. Cuando la pila se agota las agujas no quedan libres de forma que puedan pendular hacia las 6, el mecanismo sigue enganchado.

En el eje del reloj se componen los momentos de las fuerzas que actúan. El momento de una fuerza es la magnitud física que describe la capacidad de giro que dicha fuerza ejerce sobre un determinado eje. Matemáticamente se calcula como el producto de la fuerza, por el brazo de palanca (la distancia del punto de aplicación de la fuerza al eje de giro) por el seno del ángulo que forman la fuerza y el brazo. Con esa definición matemática se ve enseguida cuando es máximo el momento del peso de la manecilla. Será cuando forme un ángulo recto con la propia manecilla (seno del ángulo recto vale 1, su máximo valor). Esto ocurre a las 3 y a las 9, en el primer caso a favor del sentido de giro de las agujas y en sentido contrario a las 9.

Cuando la manecilla está en las 9 en el eje está aplicado su máximo momento en sentido antihorario, y para que la manecilla se mueva el mecanismo tiene que aplicar uno, de sentido contrario, un poco mayor. Eso es lo que no consigue cuando la pila no suministra suficiente energía. Si tuvo suficiente para moverla cuando el momento a vencer era un poco menor, pero ya este valor ya no puede con él.
Con la explicación anterior podemos entender que una manecilla se quede parada en la posición de las 9 cuando el reloj agota la pila, pero en la foto se ve que las 3 manecillas se han parado ahí. ¿Es eso esperable o ha sido pura casualidad?

En el eje se compone el momento de los pesos de las tres manecillas y esa suma es la que ha de vencer el mecanismo. Sin duda la posición de todas las agujas a las 9 es la de máximo momento a vencer, o sea que, en términos absolutos, es lugar “natural” en el que debería pararse el reloj. Pero ese lugar natural (o “de equilibrio”) es el que esperamos alcanzar solo si la pila se va gastando muy muy despacito. La contribución de la aguja horaria al momento total, con lo poco que ha de moverse por segundo y lo corta que es, es muy pequeña, seguramente decenas o centenas de veces menor que las otras. Por tanto, el momento en que la pila ya no puede mover el segundero de las 9 podía haberle pillado a la aguja horaria a cualquier hora. En el caso del minutero, estamos en un caso intermedio, su contribución al momento total es menor que la del segundero pero no tan despreciable como la de la horaria.

En resumen, uno esperaría que un reloj de este tipo siempre se parase con el segundero a las 9, bastantes veces con el minutero también a las 9 y solo muy de vez en cuando con las tres agujas ahí, en la posición de máxima energía a vencer. Una bonita casualidad que sirvió para motivar esta reflexión.

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Esta misma entrada se publicó hace unos días en Naukas, y el sucesos es completamente verdadero.

Fraude científico (V). Resumen y conclusiones

Esta semana se publica una serie de 5 artículos sobre el fraude científico en el Cuaderno de Cultura Científica.También se publican en este blog un día más tarde.


Fraude científico (V). Resumen y conclusiones

El fraude científico existe, existe desde siempre y hay casos entre los científicos más famosos. Desde Ptolomeo hasta la actualidad, pasando por Mendel, Galileo o el hombre de Pitdown, los casos son innumerables. Y no son algunos casos anecdóticos, según estudios realizados entre el 66% y el 72% de los científicos admite realizar algún tipo de malas prácticas y uno de cada 50 admite falsificar o inventar resultados. Lamentablemente no existe un método científico normativo ni ninguna otra característica que proporcione criterios de demarcación definidos entre lo que es científico y lo que no lo es.

La idea de que la mayoría de los científicos son honestos y hay unas pocas manzanas podridas es demasiado simplista. Es necesario un modelo más elaborado que comienza por mostrar todo un continuo de comportamientos inadecuados en el que no es fácil colocar un umbral que delimite las manzanas sanas de las podridas. De hecho, y siguiendo los trabajos de Dan Ariely, podemos establecer la existencia de un umbral de deshonestidad aceptable tanto por el individuo como por la comunidad.

Se pueden identificar dos tipos de fraude: el movido por el deseo de descubrimiento (tipo 1) y el derivado de la presión profesional (tipo 2). En el primero el científico empuja progresivamente el umbral de lo aceptable, manteniendo una autopercepción de honorabilidad mientras que en el segundo se salta el umbral a conciencia. Contribuyen al de tipo 2, menos interesante intelectualmente, presiones externas como la necesidad de publicación e internas como la vanidad. El de tipo 1, más consustancial al avance científico, se produce cuando se explora sin éxito los bordes del paradigma vigente (en términos de Kuhn) e incluye la ciencia patológica.

El modelo propuesto se resume gráficamente en la figura 1, y esquemáticamente en los puntos siguientes:
 

·         El estado “honesto” de partida incluye un umbral de fraude aceptable (Ariely)

·         Hay dos formas (fundamentales) de fraude:

o   Tipo 1.- Empujar el umbral en pos de probar una idea

o   Tipo 2.- Saltarse el umbral en pos de méritos profesionales

·         El fraude tipo 2 es intelectualmente menos interesante. Tiene que ver con el equilibrio psicológico del individuo y con presiones externas.

·         En el fraude C1 se incurre al salir del entorno seguro del paradigma de Kuhn en busca de hipótesis revolucionarias.

Figura 1. Resumen esquemático del modelo propuesto para analizar el fraude. Los comportamientos cuestionables forman un continuo sin fronteras definidas en el que hay un umbral aceptable. Ese umbral se puede empujar o saltar dando lugar a dos tipos de fraude. Las prácticas cuestionables masivas están en el entorno del umbral aceptable, quedando un número mucho más reducido de auténticas manzanas podridas.



A la luz de este modelo podemos entender mejor los resultados de los estudios antes comentados. Las prácticas que aceptan llevar a cabo la mayoría de los científicos (recordemos, entre el 66% y el 72%) estarían en el entorno del umbral de lo aceptable. Cuando se pregunta por ellas expresamente se reconoce que no está bien, pero de alguna forma se asume que tampoco está tan mal y que “todo el mundo lo hace”, análogo a llevarse a casa un lápiz de la oficina. Las prácticas que son manifiestamente fraudulentas y conscientes, como inventar datos, afectan a números muy inferiores, compatibles con la idea de las (pocas) manzanas podridas.

La existencia de errores y fraudes en la investigación científica da lugar fundamentalmente a dos consecuencias: retracción de artículos e irreproducibilidad de resultados. El número de artículos retirados de las publicaciones, aunque es muy bajo, crece drásticamente desde el año 2000. Estudios recientes intentando reproducir resultados publicados, por ejemplo en psicología, muestran que en la gran mayoría de los casos los resultados no se consiguen reproducir. Este problema está lejos de ser anecdótico en bastantes disciplinas científicas.

Para el individuo que se dedica a ella, la ciencia es (o puede ser) una actitud vital y una profesión. Además, para la sociedad es un sector de actividad productiva, y en este último sentido la ciencia ha cambiado enormemente en las últimas décadas. En el período de 1996 a 2011 ha habido 20 millones de artículos escritos por 15 millones de autores (ref 1). La ciencia se ha convertido en una actividad de masas.

Las publicaciones científicas existen desde el siglo XVII, pero desde la generalización de internet se pueden consultar con una facilidad y en un número inimaginable hace tres décadas. Por otro lado, los distintos organismos financiadores de la investigación cada vez son más exigentes con los científicos a su servicio: con menos dinero hay que conseguir más publicaciones en menos tiempo. En mi opinión estas son las razones fundamentales que están detrás de la evolución al alza de las malas prácticas en ciencia que, como veíamos, están  aflorando aceleradamente.

La presión por publicar la sufren, de manera angustiosa en ocasiones, todos los miembros de la profesión. Esto hace que el colectivo sea más indulgente ante tamaños muestrales escasos, análisis estadísticos pobres, descripciones de la metodología poco claras, conflictos de intereses, etc. En resumen, el umbral de las prácticas aceptables se ha desplazado alejándose de la pulcritud de forma exagerada, en algunos casos al menos. Por otro lado, esa disminución de la calidad de lo publicado no pasa desapercibida ante el escrutinio de un número tan vasto de científicos como el que hoy día rastrea las bases de datos a la caza de ideas para sus próximos trabajos.

La presión por publicar desplazó el acento de la calidad a la cantidad. La presión por el índice de impacto parecía una forma ingeniosa de recuperar el nivel de calidad sin reducir la presión, pero parece que eso está llevando a una disminución de la calidad global, aumentando la tolerancia de los científicos con prácticas dudosas y, en algunas disciplinas, llegando a poner en cuestión el propio avance científico de las mismas.

Un sistema que ha crecido de una forma tan explosiva probablemente tiene aún que encontrar una armonización adecuada de los distintos intereses que alberga. En este camino, la presión por la productividad se tendrá que ver atemperada por la relevancia y la calidad de dichos productos. Para conseguirlo habrá que tener en cuenta cuestiones tales como la incorporación de proyectos colaborativos a gran escala, la cultura de la replicación, el registro, el establecimiento de buenas prácticas de reproducibilidad, la mejora de métodos estadísticos, la estandarización de definiciones y análisis, etc. (recomendaciones tomadas de ref 1). El umbral de lo aceptable se ha desplazado hasta límites que en realidad no queríamos aceptar y es necesario trabajar para devolverlo a un lugar más razonable.


Referencias.
(ref 1) Ioannidis JPA (2014) How to Make More Published Research True. PLoS Med 11(10): e1001747. doi:10.1371/journal.pmed.1001747  http://journals.plos.org/plosmedicine/article?id=10.1371/journal.pmed.1001747