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martes, 15 de agosto de 2006

Estoy pasando unos días en un pueblo de pescadores de Andalucía. Hace una semana apareció una noticia que indicaba que según la Junta de Andalucía en esta comunidad autónoma hay unos dos millones y medio de pobres, de entre ocho millones de habitantes. Es curioso que un gobierno que lleva 16 años en el poder  confiese que tras esos años de gestión su población sigue en un alto porcentaje en la pobreza, que un gobierno confiese un fracaso tan monumental.
La única explicación que se me ocurre es que el mismo gobierno sabe que no está diciendo la verdad. En el pueblo donde estoy todo son barcos, motoras, Mercedes, BMWs, Audis y motos por todos lados, las peñas carnavaleras no parecen tener ningún problema económico y los bares y restaurantes están llenos. Quizá la pobreza está en los pueblos de la Sierra, pero no es creíble que el 30% de la población de Andalucía viva en esos pueblos, tan pobres ellos.

Enfín, que yo pienso que en vez de pobreza lo que hay es riqueza, quizá riqueza oculta (y eso dice mucho acerca de un gobierno que no sabe lo que tienen sus ciudadanos)  pero riqueza al fin y al cabo. Y aquí empieza mi reflexión más o menos científica.

Los albañiles de la obra de un hotel que están haciendo cerca de la playa, frente a donde yo estoy estos días,  se bajan de Audis y BMW's. Es decir, tienen dinero para comprar esos coches. Ese dinero lo reciben de los promotores del hotel que a su vez lo recibirán de vuelta en su día de los huéspedes de ese mismo hotel que, muy probablemente, serán entonces albañiles de otro hotel que se estará construyendo en algún otro punto de la costa.

A mí me paga la Comunidad Autónoma de Madrid con el dinero que los ciudadanos le prestan, un dinero que esos ciudadanos  han recibido antes de otras personas que lo han cobrado antes de otras personas, entre ellas de mí mismo, que les he pagado por alguna reparación, por la comida que he comprado, por los libros que he adquirido, etc., etc.

La economía (la real, no la ciencia económica) es así un flujo continuo. Como flujo, en él ni se crea ni se destruye nada, solo se traslada de sitio.

Sin embargo, día a día, año tras año, la riqueza aumenta, testigo esos BMWs de que disfrutan hoy los albañiles y que ayer disfrutaban en exclusiva los notarios (por hablar de un grupo de personas tradicionalmente ricas).  

Esa riqueza no puede salir del flujo anterior, ni venir de otros países, pues la riqueza aumenta en general en todos los países del mundo, o al menos entre una parte muy substancial de la población humana.

Para ver de donde viene esa riqueza, (que implica simultáneamente un incremento substancial de la población) no tenemos más que fijarnos en la fecha en la que comenzaron ambos incrementos en todo el mundo: alrededor de 1800.

Se suelen asignar ambos incrementos a la “revolución industrial”, pero la aparición de las máquinas y la generalización de su uso no implican más que flujos, de nuevo. Por definición una máquina no es más que un elemento transformador de energía, que debe quedar, al final de su actividad, en el mismo estado, ni más rica, ni más pobre, que al principio.

Lo único realmente distintivo que ocurrió alrededor de 1800 es la captura masiva de energía a través del carbón, algo que comenzó en Inglaterra y que se extendió rápidamente a todo el mundo, y que se completó en 1859 con la puesta en marcha de la extracción masiva de petróleo.  Aquí hay algo radicalmente distinto de los meros flujos, y es distinto porque, aunque en escalas geológicas la energía procedente del carbón y del petróleo es de nuevo un flujo, a escala humana es esencialmente una fuente: Los yacimientos de carbón y petróleo significan algo que sacamos, utilizamos, y una vez utilizado, desaparece de nuestro esquema económico.

Es evidente que la revolución industrial diseñó métodos para utilizar esa energía, y es evidente que la educación profesional, la media y la superior, el comercio, la agricultura, y otras actividades, son métodos para utilizar y repartir la energía disponible, pero, para que aumente la riqueza, debe ocurrir que aquello que se reparte sea cada vez mayor, que exista en mayor cantidad. Es evidente que una parte de la riqueza en España deriva de la construcción, pero esa construcción solo es posible si hay energía para llevarla a cabo, desde el alimento para los trabajadores hasta el fuego para la fabricación del cemento y la cocción de los ladrillos.

Si miramos solo un país, o una economía limitada, es claro que podemos equivocarnos y creer que la riqueza deviene de la capacidad de utilizar la energía. Es claro que en un país atrasado, sin capacidad técnica, como la España de los años 50,  se podían depositar en gigantescos almacenes millones de toneladas de petróleo, sin que esa riqueza bruta pudiese ser repartida a cada persona individual. Es claro que para que exista el flujo debe existir educación, debe existir comercio, que para que exista turismo deben construirse aeropuertos, carreteras y hoteles. Pero es claro que nada  de eso, ni educación, ni construcción, ni comercio,  es posible sin energía.

Es pues importantísimo distinguir, en economía, entre flujos y fuentes, y esta distinción no está clara ni entre los economistas teóricos ni entre los prácticos, es decir, entre los gestores sociales, alias políticos. La enorme preocupación de éstos, el 99% de su actividad práctica (dejando aparte la actividad privada de ganar votos para satisfacer una muy humana ambición de poder)  se dedica a la gestión de los flujos, dejando la gestión de la fuente más o menos al azar. Para la gran mayoría de la humanidad, incluyendo en ella a los gestores sociales y los economistas teóricos, las fuentes son actos de Dios, algo que se recibe o no  sin la intervención humana.

Esto era así antes de 1800, pero la mente humana es reacia a aceptar la realidad. Hoy las fuentes deben de ser y son, controlables por el ser humano. La energía no algo que esté  escondido en las minas de carbón  y en pozos de petróleo que se encuentran distribuidos al azar. Hoy las fuentes de energía no son actos divinos como la lluvia, que cae o no fuera del capricho del ser humano (pero cambiaremos eso). Hoy la fuentes de riqueza,  que son las fuentes de energía, son tan controlables como los flujos, y deben ser,  o más bien, es imprescindible que sean, parte esencial de la gestión social.

Hoy tenemos en nuestras manos la capacidad de obtener energía de manera continua, sistemática e ilimitada, directamente a partir de un reactor nuclear de fusión, que sin proyecto ITER ni más desarrollos, la proporciona constantemente en forma de radiación electromagnética, de radiación solar, que podemos capturar mediante fotosíntesis, (biomasa y biocombustibles), mediante el viento (molinos y olas), mediante  el uso del calor devuelto en forma de radiación infrarroja por el suelo calentado por la radiación visible, o empleando esa radiación visible en las celdas fotovoltaicas.

El problema básico es de educación. No de educación profesional, no de educación de la población, sino de educación de los economistas teóricos y de los economistas prácticos, de los gestores sociales: Es preciso educarles en la realidad de que al menos la mitad de lo que deben gestionar es la fuente, al tiempo que deben seguir gestionando, como el otro 50% de su ocupación, lo que hoy es el 99% de la misma: los flujos.

La fuente de energía debe llegar a ser algo tan usual en la gestión como hoy lo es el flujo.

¿Conseguiremos esa educación para nuestros gestores? 

19:56 | gestionado por Antonio Ruiz de Elvira | Enviar comentario (28)

Hoy voy a hablar de los vórtices. La razón es que estoy estos días en un pueblo pesquero, rodeado de atunes, en el mar, (o al menos eso sospecho, dada la enorme cantidad de ellos que llegan a puerto en los barcos de pesca), y de gaviotas y vencejos, en el aire.
 


Hay muchas formas de nadar y de volar, pero todas implican el movimiento vortical del fluido en el que tienen lugar. Cuando un fluido se mueve, a poco que se mueva algo deprisa, en sus bordes se forman torbellinos, vórtices, fluido moviéndose girando sobre sí mismo. Las imágenes más familiares de los vórtices las vemos en los desagües de los fregaderos y de los lavabos, y en los huracanes. No vemos los vórtices más usuales, que ocurren en casi todos los movimientos del agua y del aire (aunque hay fluidos, como el aceite, a los que les cuesta más trabajo generar vórtices).

Miremos, si podemos, volar a un vencejo, uno de  esos pájaros negros que se desplazan a altas velocidades buscando mosquitos y plancton aéreo en los pueblos de España. Baten las alas con alta frecuencia, y esas alas acaban en puntas aguzadas. Desplacemos rápidamente un palo delgado dentro del agua. Detrás del palo vemos que al agua presenta zonas de movimiento circular o espiral: el movimiento del palo genera vórtices. De la misma manera las aguzadas alas de los vencejos generan constantemente vórtices en sus puntas, de manera que podemos pensar que el aire se mantiene como un anillo girando rápidamente alrededor de las puntas de las alas. Como escribía ayer, en la zona de avance del vórtice hay alta presión y en la zona contraria la hay baja. La diferencia de las presiones actuando sobre la superficie del ala empuja a ésta en la dirección correcta, hacia arriba si así está dispuesta el ala o hacia cualquier lado si así lo quiere el pájaro. El vencejo vuela colgado de los anillos de aire que el batir de sus alas genera constantemente alrededor de sus puntas.

No sé si han visto alguna vez un atún entero, o al  menos la cola de un atún. Si no, pueden encontrar todas las imágenes que quieran el la red. La cola del atún es exactamente igual a las alas del vencejo y la usa de la misma manera: Al mover la cola se generan vórtices de agua que empujan al atún en las direcciones que éste quiere. Los delfines nadan de la misma manera, solo que con la cola horizontal, y ahora añaden un fenómeno nuevo: Al moverse el delfín se generan pequeños vórtices junto a su piel. La piel del delfín está ajustada para crear pequeñas depresiones y bultitos de manera que se ajusta constantemente a los vórtices del agua, reduciendo de esa manera el rozamiento de la misma.

No solo usan vórtices los vencejos, aviones y golondrinas. Las aves más lentas del cielo, los buitres y las águilas utilizan los grandes vórtices que se forman cuando el aire calentado por el suelo asciende en la atmósfera. Ambos tipos de aves se deslizan constantemente hacia abajo sobre los vórtices, pero como éstos suben, el resultado es que se mantienen más o menos siempre a la misma altura, planeando mientras buscan la presa.

Ni águilas ni buitres mueven casi las alas. Pero los vencejos no paran de moverlas todo el día, y viajan miles de kilómetros batiéndolas. ?¿De donde sacan la energía? De nuevo tenemos aquí un caso de resonancia, similar a la que usan los insectos para mantenerse en vuelo moviendo las alas unos miles de veces por segundo. Cuando un columpio oscila, basta con suministrarle una pequeña cantidad de energía en cada oscilación para mantenerlo en movimiento. Las alas de los vencejos y las de los insectos oscilan de manera elástica y solo una pequeña cantidad de la energía que buscan frenéticamente en sus vuelos se emplea en mantener esa oscilación.

Podemos hacer ciencia mientras paseamos entre los puestos del mercado, cuando desayunando al  amanecer nos fijamos en lo que nos rodea y vuela sobre nuestras cabezas, si, andando por la montaña, nos fijamos en las aves del cielo, y en todas esas ocasiones nos preguntamos

¿Cómo? ¿Por qué?

     

19:50 | gestionado por Antonio Ruiz de Elvira | Enviar comentario (1)

Me pregunta una lectora, Shirley, que qué opino de un tal Horgan, que sugiere que la ciencia ha acabado y solo faltan algunos detallitos sin importancia.


Parece ser que se pregunta  este Horgan qué es lo que falta por descubrir en la ciencia.

La pregunta, si es de Horgan, denota una ignorancia total sobre la ciencia, y a un tal ignorante no puede uno responder con  otra cosa más que con  guardar su libro en el rincón mas lejano de la casa.

La ciencia es aventura, es avanzar por un territorio desconocido para descubrir lo ignoto. Si conociésemos que es lo que nos falta por descubrir sería que lo habríamos descubierto ya.

Cómo ya he contado en otro blog, hace unos 10 meses pedí un proyecto de investigación a nuestro maravilloso MEC. Me lo rechazaron hace un par de meses con el argumento de que "los resultados no estaban garantizados". Imaginemos a Newton: ¿Se puso a "descubrir" la gravitación universal? ¿Cuando se puso a trabajar, estaban "garantizados los resultados"?

Si alguien le hubiese dicho "Descúbrame la gravitación universal", si ese alguien sabía que existía tal concepto, no necesitaba a nadie que lo descubriese, y si no lo sabía, no podía pedir a nadie que se lo descubriese.

Todo esto deriva de una visión comercial de la ciencia. Suponen muchos autores de los que escriben esas cosas que la ciencia es un taller mecánico, donde se contrata a trabajadores formados en una escuela de FP y se les pone a descubrir cosas, porque sino es así, ¿cómo pagar a alguien que no consigue resultados?

Para Horgan y colegas, la ciencia es un gran almacén donde hay que vender tantos productos al año, sino, ¡despedido!

Pues no, la ciencia no es nada de eso. La ciencia es la aventura intelectual. Es salir de casa sin saber qué encontraremos en nuestro camino, y volver muchos días sin ningún resultado, pero algunos días con resultados, imprevisibles, que cambian el mundo.

La ciencia es como un gas: las moléculas chocan contra las paredes del recipiente y ejercen presión al cambiar su cantidad de movimiento. La presión es real, pero no sabemos nunca cual de las 10²³ moléculas está actuando para conseguir esa presión. La ciencia vale todo el dinero que se invierta en ella, aunque muchos proyectos individuales no produzcan resultados, porque el RESULTADO general, la presión del gas, ha cambiado y cambia constantemente el mundo para mejor.

¿O debemos seguir iluminándonos con candelas de cera, viviendo con moscas en la cara, moviéndonos en carretas de bueyes, y muriéndonos de viruela y de cólera a millones?

Cuando Faraday se puso a jugar en el sótano de la Royal Society con plomo y sulfúrico y cables de cobre, ¿Sabía que un día tendríamos luz eléctrica? ¿Cuando Fleming experimentaba en su laboratorio sabía que quería conseguir antibióticos?

No, la ciencia no es una actividad comercial con resultados garantizados (por demás que ninguna actividad humana, como no sea rellenar formularios en una oficina de la administración, tiene resultados “garantizados”; en mi barrio hay diez casas con el letrero de “Se Vende”, colgado de sus balcones desde hace años).  La ciencia es la aventura del pensamiento que abre caminos por donde luego discurre toda la humanidad.

La ciencia no está acabada ni lo que faltan son “detalles”. Nos quedan mundos por descubrir.

¿Aceptamos el reto?

10:22 | gestionado por Antonio Ruiz de Elvira | Enviar comentario (3)

Hoy vamos a hablar de las olas. Estoy en la playa y lleva unas horas soplando un viento fresco del suroeste. Las olas son pequeñas, encrespadas, con ligeros toques de espuma, y viniendo del suroeste vienen en muchas direcciones: Sur, suroeste, oeste, sin mucho orden ni concierto. Son olas de “mar”.

 



Ayer no hacía viento, pero llegaban olas del sur, lentas, altas, sin espuma. En inglés se denominan olas de inflamación (swell).

 Todo el que ha mirado las olas (y ¡Cuan pocos lo hacen en la playa! En general, las actividades playeras son el cotilleo sin sentido, dormir al sol o dar golpecitos a unas bolas  con raquetas de madera, es decir, tirar el poco tiempo que tenemos) se ha dado cuenta que de vez en cuando hay una de ellas mayor que las otras. Esto se ve bien en algunas cuevas de costas acantiladas en las que de vez en cuando salta el mar hasta el techo. ¿Por qué ocurre ésto?

 Los marineros hablaban siempre de olas monstruo que destrozaban los barcos. Periódicamente hay naufragios de barcos pesqueros en mares de olas razonablemente pequeñas. En el 2005 un barco gallego de pesca navegaba por la noche con un jovencito al timón. Los marineros experimentados  habían bajado tranquilamente a dormir. Las olas eran de 4 metros, algo que, para los pescadores, no es nada. El barco desapareció, de repente. En Septiembre un barco de crucero sufrió una muy fuerte avería entre Túnez y Sicilia. Nadie se explicaba la ola que lo había embestido.

 La explicación más tradicional es la de las “meigas”: “No creo en las meigas, pero haberlas, haylas”. El ser humano no cree en la magia, pero Madrid está lleno de tiendas en las que hacen hechizos, como en la buena Edad Media. Los embaucadores florecen y te llevan al cielo, o te curan los males de amor, o los males víricos, o al menos eso dicen. Y hacen dinero, mucho dinero.  Esos naufragios se asignan, aun hoy, a  “Actos de Dios”, aunque por qué un dios quiera hacer naufragar una barca de honestos pescadores, o un barco de familias de clase media que hacen un crucero por el Mediterráneo escapa, no a la razón, sino incluso a la fé.

Pues bien, esas olas no son actos de Dios, sino fenómenos naturales muy comunes, pero poco visibles, pues aunque ocurren constantemente, ocurren en puntos aislados del mar, y solo de vez en cuando coinciden con alguna observación humana. Hoy se ven desde los satélites, y hay registrados, con instrumentos de medida, 4 de ellos: Dos desde satélite en la zona antártica y dos en sendas plataformas petrolíferas del Mar del Norte. Las olas medidas son de mas de 20 metros entre valle y cresta, y al menos de 18 metros entre el nivel medio del mar y la cresta. 18 metros es una casa de 6 pisos.

¿Por qué,  cómo se generan estas olas monstruosas?  El fenómeno es, de nuevo, un fenómeno de resonancia, cuyos detalles se desconocen aun. La ciencia no agacha la cabeza y murmura “Dios lo ha querido”, y se va cabizbaja. La ciencia sabe que no sabe muchas cosas, pero que las puede saber. La ciencia es preguntarse e investigar. Lo que no sepamos hoy, lo sabremos, seguro, mañana. Tardaremos mucho o poco,  pero lo sabremos.

Como he dicho, y pueden volver a ver en su mente todos aquellos que quieran hacerlo, pues  las neuronas graban todas las imágenes, cualquiera puede comprobar que en los campos de oleaje, en la superficie del mar cubierta de olas, éstas no son  nunca   uniformes. Las hay de muy diversas alturas, vienen de muchas direcciones, y sus dimensiones perpendiculares al movimiento no son muy grandes: En un mar de olas casi uniformes, las olas individuales pueden ser lomos en el mar de 200, 300, 1000 metros, pero muy raras veces más de eso. Las olas se generan porque el viento que las puede crear  es siempre turbulento. En el movimiento turbulento el aire se mueve en vórtices de casi todos los tamaños posibles (hablaré mañana de los vórtices). A cada lado de un vórtice las presiones del aire son distintas. El agua se eleva cuando sobre ella hay menos presión, se hunde cuando la presión es alta. Se forman así olas capilares, ricitos en una superficie de agua, lisa antes de empezar a soplar, levemente ondulada un poco después de comenzar el viento.

Los fenómenos en la naturaleza, a pesar de la física lineal que arrastramos desde hace 4 siglos, son casi todos fenómenos no lineales con realimentaciones positivas. El fenómeno de las olas es uno de ellos. Una vez el agua tiene ricitos, el aire, al subir por la pendiente de la olilla que se le enfrenta, aumenta su presión, y ésta disminuye y se recrean los vórtices, a sotavento de la crestita: Alta presión a barlovento y baja a sotavento implican que la ola captura energía del viento y crece. Al crecer la ola, la presión aumenta mucho a barlovento y disminuye mucho a sotavento: La ola crece más, y más. Mientras hay viento la ola crece y crece hasta que, cuando es suficientemente alta deja de ser sinusoidal, por otro fenómeno no lineal, y se convierte en una cúspide aguzada. Ahora  bien, si llegase a ser tan afilada como una hoja de papel, colapsaría ante el viento. De hecho el colapso se produce antes de que se alcance es aguzamiento, por lo general cuando la razón altura/anchura es 1/12.

Puesto que el viento que genera olas es siempre turbulento, las olas no son nunca líneas de longitud grande y paralelas entre sí, ni tienen todas la misma altura, ni el mismo periodo o frecuencia, ni la misma dirección, ni la misma fase. Son movimientos aleatorios, como todos los movimientos naturales (la ingeniería derivada de la física en las Grandes Ecoles francesas, de donde salió, finalmente toda la ingeniería, ha forzado la técnica a ser determinista y lineal, pues sino no hay posibilidad de control).

 La naturaleza ni  es determinista ni es lineal: Es semi-aleatoria y no lineal. Los movimientos de las olas se parecen a los movimientos de las moléculas de un gas que se mueve a lo largo de una tubería: Las moléculas avanzan ¿Cómo no? en la dirección del fluido, pero a veces van hacia la izquierda, a veces a la derecha, incluso a veces van hacia atrás. Los electrones giran en torno a los núcleos de los átomos moviéndose en todas las direcciones en sus giros,  y hasta los coches en las carreteras avanzan entrecruzándose unos con otros.

Las olas no son diferentes en esto, y muchas veces se acoplan entre sí. No sabemos cómo, porque  la ciencia (¡menos mal!) no lo sabe todo, y nos deja oportunidad para aprender, pero en ciertas ocasiones, que hoy sabemos que son bastante comunes, esas miles de olas individuales de un mismo campo de oleaje se acoplan entre sí: Sincronizan sus fases y se suman unas con otras generando olas gigantes en puntos aislados del campo.

De nuevo, resonancia, sincronización, no linealidad en sistemas complejos.

¿Nos decidimos a ganar el tiempo mirando las olas?  


10:17 | gestionado por Antonio Ruiz de Elvira | Enviar comentario (3)