Epiciclos

Contrariamente a lo que se pueda pensar, mis entradas de blog mañaneras suelen ser, en realidad, vespertinas. Lo poco que escribo lo hago por la noche y lo programo para que aparezca al día siguiente o, si estoy en racha muy creativa, pasados varios días, para no saturar.

En la práctica, mi rutina matinal tras llegar a mi despacho suele ser la siguiente: planeo la jornada en función del horario de clases y reuniones, abro el correo electrónico, dedico un tiempo absurdamente largo a eliminar spam, contesto a los pocos correos que son importantes y acto seguido exploro el arXiv.

El arXiv es como el blog de Paris Hilton de los científicos: el lugar donde enterarse de todo lo nuevo, sólo que en vez de importar las bragas de una tal Miley Cyrus importan las cuestiones fundamentales de la Existencia, el Ser y el Cosmos Posiblemente Infinito. 

Funciona de la siguiente manera: todo trabajo científico, para que sea científico de verdad y no un engañabobos como lo que nos cuentan la mayor parte de economistas, tiene que estar sometido a crítica y a revisión estricta por parte de otros expertos independientes. Ese es el criterio mínimo de exigencia que requiere la ciencia, pero hay más (reproducibilidad de los resultados, consistencia lógica, formalización matemática, sometimiento a la realidad observable, etc). Volviendo al requisito mínimo de crítica y revisión, es por ese motivo que para publicar en las revistas científicas es necesario pasar por un duro y largo proceso de "refereeing" durante el cual otros expertos, de forma anónima y no remunerada, atacan todo lo atacable del artículo buscando fallos. No es un proceso perfecto, y muchas veces se cuela mucha basura, pero es bastante mejor que el criterio de selección y de calidad que se aplica a las afirmaciones de eclesiásticos, filósofos, políticos, líderes empresariales y gurús mediáticos, es decir: ninguno en absoluto.

En opinión de mi amigo A., informático y empresario, el proceso de revisión por pares es una censura muy lamentable que elimina la libertad de expresión y restringe la creatividad, obligando a los científicos a someterse a las reglas del "pensamiento único". Claro que para mi amigo A. el "pensamiento único" es cualquier cosa que no concuerde con el discurso oficial de Mariano Rajoy, para quien diseña y mantiene la página web. Mi amigo A. es un ejemplo perfecto de cómo se puede ser tremendamente inteligente para unas cosas y memo de remate para otras.

ArXiv es la prueba de que, si algo abunda en el ámbito científico, es libertad de expresión. Allí es donde cada día se suben, de forma totalmente pública y gratuita, los preprints o artículos nuevos que se acaban de enviar a las revistas. ArXiv es el primer sitio donde uno va para estar a la última en investigación puntera.

Pero hay que usar el arXiv con prudencia. La inmensa mayoría de los artículos nuevos que aparecen en arXiv no han pasado todavía por el proceso de revisión por pares. Normalmente los propios autores van subiendo las nuevas versiones de sus preprints a medida que van haciendo modificaciones durante el proceso de revisión, pero hay que tener en cuenta el carácter particularmente provisional de los contenidos del arXiv a la hora de usarlo.

Últimamente me lleva muy poco tiempo revisar el listado de artículos nuevos del día en arXiv: no llega ni a cinco minutos. El motivo: hace un par de semanas se anunció el descubrimiento científico del año, la detección de los modos B de polarización primordial del Fondo Cósmico de Microondas. La explicación de por qué esto es tan importante no es sencilla, y en vez de descuernarme intentándolo os remito a aquí, donde lo han explicado de forma magistral. El caso es que la detección parece sólida, pero aún no es todo lo fiable que querríamos, y por lo tanto hay que tomarse la cosa con calma y cierta filosofía.

Da igual: el descubrimiento ha levantado un revuelo considerable en arXiv, donde cientos de físicos teóricos han visto un filón para lanzarse a examinar sus modelos favoritos de Inflación Cósmica con un entusiasmo arrollador. Sobre todo, los chinos.

La Inflación Cósmica no es una teoría en sí, sino un conjunto de teorías basadas en una idea de mucho sentido común -una variación de la respuesta a la pregunta de por qué la Tierra nos parece plana si en realidad es redonda- y plasmadas en una miríada de modelos matemáticos con muy distintos grados de complejidad. Como hasta hace poco no había ninguna prueba directa de la Inflación, todos esos modelos estaban más o menos en pie de igualdad como interesantes posibilidades, sin que hubiera ningún argumento en particular que favoreciera uno u otro modelo.

Vamos, lo que en mi pueblo se conoce como pajas mentales.

Ahora con los nuevos datos, aunque aún no hayan sido confirmados por otros experimentos, las pajas mentales se convierten en teorías falsables y se ha abierto la veda para la caza del modelo que mejor explique las observaciones. La gente está comprensiblemente entusiasmada. Sobre todo, los chinos.

El problema es que siempre es posible hacer que una curva pase por todos los puntos de una nube, si le ponemos suficientes curvas y meandros: basta con meter el suficiente número de parámetros y afinarlos a mano hasta que el modelo coincida exactamente con las observaciones. Esto es una mala práctica que conduce a los dos problemas hermanos del "overfitting" y el "fine tuning", dos viejos visitantes del científico que son aún menos apreciados que el cuñado gorrón o la suegra metomentodo.

Para ilustrar estos problemas, basta recordar el ejemplo histórico del modelo geocéntrico del Sistema Solar. Los astrónomos de la antigüedad intentaban explicar el movimiento aparente del Sol, la Luna, los planetas y las estrellas mediante órbitas circulares en esferas fijas concéntricas con la Tierra como centro. El problema era que a medida que se incorporaban nuevas observaciones el modelo geocéntrico iba fallando más y más. Por ejemplo, era imposible explicar por qué ciertos planetas a veces cambiaban el sentido de su marcha (movimientos retrógrados). Los astrónomos de la época, con Tolomeo a la cabeza, intentaron explicar este tipo de observaciones añadiendo nuevas esferas, esta vez ya no concéntricas, al modelo: los llamados "epiciclos". Con el paso de los años se fueron acumulando observaciones que causaban más y más problemas, y el número de epiciclos fue creciendo hasta límites absurdos, hasta llegar a un modelo que tenía una pinta como esta:

Fue necesario que pasaran unos cuantos cientos de años hasta que Copérnico, Kepler y Newton dieron con una explicación más sencilla, que reducía la complejidad del modelo desde unos 60 epiciclos circulares a solamente siete (seis para cada uno de los planetas conocidos en la época más una para la Luna) órbitas elípticas, y encima funcionaba muchísimo mejor a la hora de predecir las posiciones de los planetas, los eclipses, etc.

"Añadir epiciclos" es una expresión que se usa bastante en ciencia y que manifiesta el desdén y la desconfianza que solemos tener hacia los modelos con demasiados parámetros. Siguiendo el principio de la navaja de Occam, tendemos a pensar que las explicaciones sencillas son más probablemente ciertas que las complicadas. No es vagancia, sino sentido común.

Pese a ello, aún hay mucha gente a la que le encanta añadir epiciclos. Sobre todo, a los chinos.

En apenas dos semanas han aparecido docenas de artículos intentando acomodar modelos de inflación a las observaciones de BICEP-2. Muchos de ellos son preciosos ejemplos de epiciclos, y la mayor parte de estos últimos, por motivos que no conozco (pero sospecho) están escritos por chinos.

Así que aun a riesgo de perderme algo por generalizar demasiado, estos días cada vez que veo en el arXiv un artículo escrito por chinos y que contiene en su título las palabras Inflation o BICEP, me lo salto sin ningún cargo de conciencia. Y por eso estoy empleando tan poco tiempo en revisar las novedades científicas cada mañana... y más para crear mis propios epiciclos, aunque sirvan para otras cosas...