Ciencia viva — Jesús Mosterín / Live Science by Jesús Mosterín (spanish book edition)

Este es un libro de divulgación científica más que interesante, de los mejores por su claridad y que releo cada cierto tiempo. La evolución biológica que nos ha conducido a ser como somos no es una obra de ingeniería intencional, sino el resultado inconsciente de factores aleatorios y fuerzas naturales. Sin embargo, la presión selectiva del ambiente ha conducido al desarrollo y pervivencia de numerosos rasgos adaptativos de los organismos, rasgos comparables funcionalmente a los que resultan del diseño consciente de los ingenieros. En cualquier caso, también en la evolución natural ocurre con frecuencia que, para desempeñar una función necesaria para la supervivencia, resulta más fácil desarrollar un mecanismo que, cumpliendo esa función, no se circunscribe a ella, sino que la sobrepasa.
La ciencia es una compleja actividad colectiva que culmina en la producción de teorías científicas, redes conceptuales que codifican enormes cantidades de información. Una parte de esa información permite el desarrollo de las innumerables tecnologías en las que se sustenta nuestra civilización. Esa es la razón principal del apoyo social que recibe la empresa científica. Pero otra gran parte de la información codificada en nuestras teorías no tiene más función que la de satisfacer nuestra curiosidad, una curiosidad universal, insaciable y desinteresada, que constituye el motor profundo de la empresa científica.

El principio antrópico se presenta en dos versiones, una débil y otra fuerte. La débil dice que las constantes de la física no pueden tener valores incompatibles con nuestra existencia (o la de otros seres vivos o la de átomos de carbono). En su versión débil, el principio antrópico es una tautología, un principio de inferencia trivial, una especialización de la regla lógica del Modus ponens: «si B es una condición necesaria de A, y ocurre A, entonces ocurre B», lo cual no es una explicación de B. Que haya oxígeno en el aire es una condición necesaria de que yo viva y que yo viva es una condición necesaria de que yo estornude, pero mi estornudo no es una explicación (aunque sí un síntoma) de que yo esté vivo y mi vida no es una explicación del hecho de que haya oxígeno en la atmósfera. La explicación es direccional y las presuntas explicaciones antrópicas circulan en dirección contraria.

¿Qué es la cultura? La cultura es información almacenada en el cerebro y adquirida por aprendizaje social. En efecto, disponemos de dos procesadores biológicos de información: el genoma y el cerebro. El genoma procesa lentamente la información a largo plazo, que es transmitida de padres a infantes por medios genéticos y constituye nuestra naturaleza. El cerebro procesa rápidamente la información a corto plazo, que se transmite de cerebro a cerebro.
Ciencia y filosofía forman un continuo. La filosofía es la parte más global, reflexiva y especulativa de la ciencia, la arena de las discusiones que preceden y siguen a los avances científicos. La ciencia es la parte más especializada, rigurosa y bien contrastada de la filosofía, la que se incorpora a los modelos estándar y a los libros de texto y a las aplicaciones tecnológicas. Ciencia y filosofía se desarrollan dinámicamente, en constante interacción. Lo que ayer era especulación filosófica hoy es ciencia establecida. Y la ciencia de hoy sirve de punto de partida a la filosofía de mañana. La reflexión crítica y analítica de la filosofía detecta problemas conceptuales y metodológicos en la ciencia y la empuja hacia un mayor rigor
científico.

Los animales necesitamos información sobre el entorno para sobrevivir. Un conjunto inconsistente de creencias contiene información cero acerca del entorno. Pero no todo conjunto consistente de sentencias contiene información realista acerca del entorno. La descripción de una ciudad ficticia puede ser tan consistente como la de nuestra ciudad real. Las dos ataduras materiales principales que podemos exigir del conjunto de creencias de un agente racional son la atadura a la percepción individual y la atadura a la ciencia (es decir, el encaje con la racionalidad teórica colectiva).

Ni el conformismo ni el utopismo conducen a ninguna parte. Es obvio que muchas cosas de este mundo pueden y deben ser mejoradas, pero ello no implica que cualquier ideal deseable que se nos ocurra sea realizable. El tratar de descubrir cosas imposibles de conocer solo puede conducir a perder el tiempo y el dinero. El perseguir ideales políticos imposibles de realizar solo puede conducir al sufrimiento inútil y a la frustración. Sin embargo, hay muchas cosas desconocidas por descubrir y muchas mejoras practicables por realizar. La investigación de los límites y horizontes de lo factible y lo cognoscible nos ayuda a canalizar nuestros esfuerzos hacia aquellas metas no solo deseables, sino además alcanzables, al menos en principio.

La situación cultural de nuestra época se caracteriza por el estrepitoso fracaso de todas las religiones e ideologías como guías de nuestra manera de pensar y de vivir. El derrumbe de estos viejos idearios nos ha dejado como náufragos intelectuales en un mar sin puntos de referencia. Nunca en el pasado los humanes (es decir, los seres humanos, hombres o mujeres) habíamos sido tan libres, ni habíamos estado tan bien informados como ahora. Y, sin embargo, nuestro desasosiego y desorientación son obvios, así como nuestra carencia de respuestas claras y soluciones compartidas a los problemas de nuestro tiempo, tanto personales como ecológicos y políticos.
El humán actual, radicalmente desorientado, dejado huérfano y a la intemperie por el descalabro de religiones e ideologías, y confrontado a retos inéditos y acuciantes, requiere una brújula intelectual, una cosmovisión.

El progreso científico procede no por (imposibles) verificaciones, sino por sucesivas conjeturas y refutaciones. Esta concepción popperiana estuvo decisivamente influida por el estudio atento de las revoluciones einstenianas en mecánica. Curiosamente ya Einstein había anticipado ideas similares, cuando (en su correspondencia inédita) escribía que la naturaleza solo contesta que no o que quizá a las preguntas del científico, pero nunca que sí.
La ciencia y la democracia no se asientan sobre la certeza, sino sobre el tanteo y la corrección de errores. El error es inevitable; lo que hay que evitar es el empecinamiento en el error, el «defendello y no enmendallo». Puesto que los errores son imposibles de prevenir, lo importante es detectarlos y eliminarlos.

1) La definición metabólica de la vida: está vivo cuanto ingiere, metaboliza y excreta. Ya Aristóteles exigía la nutrición como una condición necesaria de la vida. En efecto, todos los seres vivos somos sistemas abiertos, que constantemente absorbemos de nuestro entorno materia y energía, que transformamos en nuestra propia sustancia y utilizamos para nuestras propias funciones, y cuyos residuos excretamos al exterior. Sin embargo, lo mismo puede decirse de los automóviles o de la llama de una vela.
2) La definición termodinámica de la vida: está vivo cuanto permanece en desequilibrio termodinámico. En efecto, una característica fundamental de los seres vivos —la base de su improbabilidad y excepcionalidad— es su estado de desequilibrio, como ya había recalcado Schrödinger. El segundo principio de la termodinámica afirma que la entropía (la medida física del desorden) de un sistema aislado no puede por menos de crecer. Como el Universo es un sistema aislado, su entropía se incrementa continuamente; de hecho, aumenta con cada cambio que se produce en el mundo. Este principio explica la tendencia natural de los sistemas a la desorganización y al frío. El agua caliente se enfría (hasta la temperatura ambiente) espontáneamente, pero el agua fría no se calienta por sí sola. El café y la leche se mezclan con naturalidad, pero no se separan de por sí.
3) La definición de la vida en términos de reproducción: está vivo cuanto se reproduce a sí mismo, cualquier sistema autorreproductivo. En efecto, el juego de la vida es un juego reproductivo, un permanente concurso de fórmulas de autorreplicación, en el que gana quien se reproduce más y mejor. Sin duda, todos los seres vivos se reproducen a sí mismos. Por eso las macromoléculas orgánicas (como las proteínas) o incluso los virus no son seres vivos en sentido estricto, pues son incapaces de reproducirse por sí mismos. Sin embargo, hay programas informáticos (por ejemplo, los «virus» de computador) que se autorreproducen, sin estar vivos.
4) La definición de la vida en términos de complejidad. El problema estriba en que carecemos de una medida satisfactoria de la complejidad, en general, y de la complejidad de los organismos, en particular. Uno podría pensar, por ejemplo, en medir la complejidad de un organismo por la longitud de su genoma (es decir, por la longitud de la secuencia de bases o letras que codifican su información genética), pero los resultados de esta medida no siempre corresponden con nuestras intuiciones. Algunos anfibios tienen más DNA por célula que los mamíferos (incluidos nosotros). Las cebollas tienen cinco veces más DNA por célula que los humanes, ¡y los tulipanes, diez veces más!
Desde luego, la mera longitud del DNA es un indicador muy tosco de la complejidad.
5) La definición evolutiva de la vida: está vivo cuanto evoluciona por selección natural. Por ejemplo, en palabras de Francis Crick, «hay un criterio útil de demarcación entre lo vivo y lo no-vivo. ¿Está operando la selección natural, aunque sea de un modo muy simple? En caso afirmativo, un evento raro puede hacerse común. Si no, un evento raro se debe solo a la casualidad y a la naturaleza intrínseca de las cosas».
La sabiduría requiere autoconciencia. Para saber quiénes somos y en qué tipo de Universo vivimos, para decidir si somos milagros únicos o ciclos regulares del devenir cósmico, necesitamos averiguar si hay vida extraterrestre y cuáles son sus características.

Los que se oponen ahora a los avances de la biología son los mismos que condenaron a Copérnico, quemaron a Bruno, encarcelaron a Galileo y trataron de desterrar la teoría de Darwin de las escuelas. No hay que hacerles más caso que a los que despotrican contra el número 13. Lo que necesitamos no son anatemas ni supersticiones, sino una mirada clara y sin prejuicios, una ética basada en la racionalidad y una mejor información científica. Cantemos la gloria de las células madre y bendigamos sus futuribles beneficios. ¡Aleluya!.

Hay tres razones concebibles para alarmarse ante un nuevo alimento: 1) porque represente algún peligro para la salud humana; 2) porque haga sufrir a algún animal sensible, o 3) porque disminuya la biodiversidad de la biosfera.

Cosas tan improbables como la vida o la inteligencia solo parecen tener alguna posibilidad de existir sobre la superficie de planetas (o satélites), y nunca en estrellas o en el polvo interestelar. Desde Copérnico sabemos que la Tierra es un mero planeta del Sol, un componente más de nuestro sistema planetario. Lo que ignoramos es hasta qué punto el fenómeno planetario es excepcional o frecuente en el Universo. Giordano Bruno fue el primero en proclamar que «hay innumerables soles y una infinidad de tierras giran por igual en torno a aquellos soles».
La discusión sobre la pluralidad de los mundos siempre ha sido apasionante, pero hasta hace poco no había superado el nivel de la especulación más o menos ilustrada. La primera cuestión relevante es la de cuál es la frecuencia de las estrellas que tienen planetas. No lo sabemos, pero en los últimos años hemos ido detectando planetas fuera del sistema solar, aunque solo indirectamente. Los planetas están demasiado fríos para emitir luz propia y están demasiado cerca de su estrella como para que sus reflejos puedan distinguirse a gran distancia. En el espectro visible los detectamos indirectamente por el método doppleriano, es decir, mediante el análisis espectrográfico de los cambios en la velocidad radial de la estrella madre (su velocidad a lo largo de la línea de visión o radio entre nosotros y ella) causados por la atracción gravitacional de sus planetas.
Los principales requerimientos que suelen aducirse para que un planeta sea compatible con la vida son: 1) que gire en torno a una estrella singular, no en torno a un sistema binario (como son muchas —quizá la mayoría de— las estrellas); 2) que su masa sea suficiente para la retención gravitacional de una atmósfera adecuada, y 3) que su superficie contenga agua y su temperatura superficial sea compatible con el agua líquida (es decir, que esté en la llamada «zona habitable»). El primer requerimiento parece ser absoluto, pero los otros dos serían prescindibles si se tratara de formas anaerobias de vida o de formas de vida que usen amoniaco o alcohol etílico como solvente (si es que las hay), o simplemente si hay agua líquida debajo del hielo superficial, como vimos que podría ocurrir en el satélite joviano Europa. Desde luego, la mera existencia de planetas no es garantía alguna de vida, pero esta probablemente cambiaría la composición de la atmósfera del planeta y ese tipo de cambio podría eventualmente resultar observable en la zona infrarroja del espectro electromagnético.
Sintonizar emisiones de lejanas civilizaciones extraterrestres sería una experiencia fascinante y sobrecogedora, que transformaría nuestra visión de nosotros mismos y del puesto que la vida y la inteligencia ocupan en el Universo. Realmente, en comparación con lo que está en juego, el coste de la radioescucha cósmica es minúsculo. La búsqueda continúa.

Los límites del Universo inteligible son los límites de nuestros recursos intelectuales y conceptuales, y no tienen por qué ser los límites de la realidad. La realidad es precisamente todo lo que hay, sin limitación alguna, y con independencia de que sea pensable o cognoscible o no. Por eso la realidad es lo ilimitado, el ápeiron, que diría Anaxímandros.
Ahora bien, en la medida en que podamos pensar o decir algo inteligible acerca del Universo, por definición estaremos en el ámbito del Universo inteligible, que es también el ámbito de lo simbólicamente articulable, el ámbito del lenguaje, de la matemática y de la teoría. En la medida en que la realidad vaya más allá del Universo inteligible, se trata de una realidad inefable, con la que se puede tener una relación mística, pero de la que no se puede hablar.

This is a book of popular science more than interesting, the best for its clarity and reread every so often. The biological evolution that has led us to be as we are is not a work of intentional engineering, but the unconscious result of random factors and natural forces. However, the selective pressure of the environment has led to the development and survival of numerous adaptive traits of organisms, traits functionally comparable to those resulting from the conscious design of engineers. In any case, also in natural evolution it often happens that, in order to perform a necessary function for survival, it is easier to develop a mechanism that, fulfilling that function, does not limit itself to it, but surpasses it.
Science is a complex collective activity that culminates in the production of scientific theories, conceptual networks that encode enormous amounts of information. A part of this information allows the development of the innumerable technologies on which our civilization is based. That is the main reason for the social support received by the scientific company. But another large part of the information encoded in our theories has no other function than to satisfy our curiosity, a universal curiosity, insatiable and disinterested, which constitutes the deep engine of the scientific enterprise.

The anthropic principle is presented in two versions, one weak and one strong. The weak one says that the constants of physics can not have values ​​incompatible with our existence (or that of other living beings or that of carbon atoms). In its weak version, the anthropic principle is a tautology, a principle of trivial inference, a specialization of the logical rule of Modus ponens: “if B is a necessary condition of A, and A occurs, then B occurs,” which does not is an explanation of B. That there is oxygen in the air is a necessary condition for me to live and that I live is a necessary condition for me to sneeze, but my sneeze is not an explanation (although it is a symptom) that I am I live and my life is not an explanation of the fact that there is oxygen in the atmosphere. The explanation is directional and the presumed anthropic explanations circulate in the opposite direction.

What is culture? Culture is information stored in the brain and acquired by social learning. In effect, we have two biological information processors: the genome and the brain. The genome slowly processes long-term information, which is transmitted from parents to infants by genetic means and constitutes our nature. The brain quickly processes short-term information, which is transmitted from brain to brain.
Science and philosophy form a continuum. Philosophy is the most global, reflective and speculative part of science, the arena of discussions that precede and follow scientific advances. Science is the most specialized, rigorous and well-contrasted part of philosophy, which is incorporated into standard models and textbooks and technological applications. Science and philosophy develop dynamically, in constant interaction. What yesterday was philosophical speculation today is established science. And the science of today serves as a starting point for the philosophy of tomorrow. The critical and analytical reflection of philosophy detects conceptual and methodological problems in science and pushes it towards greater rigor
scientific.

Animals need information about the environment to survive. An inconsistent set of beliefs contains zero information about the environment. But not every consistent set of sentences contains realistic information about the environment. The description of a fictitious city can be as consistent as that of our real city. The two main material attachments that we can demand from the set of beliefs of a rational agent are the attachment to individual perception and the attachment to science (that is, the fit with collective theoretical rationality).

Neither conformism nor utopianism lead anywhere. It is obvious that many things in this world can and should be improved, but this does not imply that any desirable ideal that comes to mind is realizable. Trying to discover impossible things to know can only lead to waste of time and money. The pursuit of impossible political ideals can only lead to useless suffering and frustration. However, there are many unknown things to discover and many practicable improvements to be made. The investigation of the limits and horizons of the feasible and the knowable helps us to channel our efforts toward those goals not only desirable, but also achievable, at least in principle.

The cultural situation of our time is characterized by the resounding failure of all religions and ideologies as guides of our way of thinking and living. The collapse of these old ideals has left us as intellectual shipwrecked in a sea without points of reference. Never in the past have Humans (that is, human beings, men or women) been so free, nor have we been as well informed as now. And yet, our uneasiness and disorientation are obvious, as well as our lack of clear answers and shared solutions to the problems of our time, both personal and ecological and political.
The current humán, radically disoriented, orphaned and exposed to the elements by the defeat of religions and ideologies, and confronted with unprecedented and pressing challenges, requires an intellectual compass, a worldview.

The scientific progress proceeds not by (impossible) verifications, but by successive conjectures and refutations. This Popperian conception was decisively influenced by the careful study of Einsteinian revolutions in mechanics. Curiously, Einstein had already anticipated similar ideas, when (in his unpublished correspondence) he wrote that nature only answers no or perhaps to the scientist’s questions, but never yes.
Science and democracy are not based on certainty, but on the trial and error correction. The error is inevitable; what must be avoided is the stubbornness in error, the “defend it and not amend it.” Since errors are impossible to prevent, the important thing is to detect them and eliminate them.

1) The metabolic definition of life: it is alive when ingested, metabolized and excreted. Already Aristotle demanded nutrition as a necessary condition of life. In effect, all living beings are open systems, which constantly absorb from our surroundings matter and energy, which we transform into our own substance and use for our own functions, and whose residues we excrete to the outside. However, the same can be said of automobiles or the flame of a candle.
2) The thermodynamic definition of life: it is alive as long as it remains in thermodynamic imbalance. Indeed, a fundamental characteristic of living beings – the basis of their improbability and exceptionality – is their state of imbalance, as Schrödinger had already stressed. The second principle of thermodynamics states that entropy (the physical measure of disorder) of an isolated system can not help but grow. Since the Universe is an isolated system, its entropy increases continuously; In fact, it increases with every change that occurs in the world. This principle explains the natural tendency of systems to disorganization and cold. The hot water cools (up to room temperature) spontaneously, but the cold water does not heat up on its own. Coffee and milk mix naturally, but they do not separate in and of themselves.
3) The definition of life in terms of reproduction: it is alive when it reproduces itself, any self-reproducing system. In effect, the game of life is a reproductive game, a permanent contest of formulas of self-replication, in which those who reproduce more and better win. Without a doubt, all living beings reproduce themselves. This is why organic macromolecules (such as proteins) or even viruses are not living beings in the strict sense, because they are incapable of reproducing themselves. However, there are computer programs (for example, computer “viruses”) that self-reproduce, without being alive.
4) The definition of life in terms of complexity. The problem is that we lack a satisfactory measure of complexity, in general, and of the complexity of organisms, in particular. One might think, for example, of measuring the complexity of an organism by the length of its genome (that is, by the length of the sequence of bases or letters that encode its genetic information), but the results of this measure do not always correspond with our intuitions. Some amphibians have more DNA per cell than mammals (including us). Onions have five times more DNA per cell than humans, and tulips, ten times more!
Of course, the mere length of DNA is a very crude indicator of complexity.
5) The evolutionary definition of life: it is alive as it evolves by natural selection. For example, in the words of Francis Crick, “there is a useful criterion of demarcation between the living and the non-living. Is natural selection operating, even in a very simple way? If yes, a rare event can become common. If not, a rare event is due only to chance and the intrinsic nature of things. ”
Wisdom requires self-awareness. To know who we are and in what type of Universe we live, to decide if we are unique miracles or regular cycles of the cosmic evolution, we need to find out if there is extraterrestrial life and what are its characteristics.

Those who are now opposed to the advances of biology are the same ones who condemned Copernicus, burned Bruno, imprisoned Galileo and tried to banish Darwin’s theory of schools. We should not pay any more attention to them than those who rant against the number 13. What we need are not anathemas or superstitions, but a clear and unprejudiced look, an ethic based on rationality and better scientific information. Let’s sing the glory of stem cells and bless their future benefits. Hallelujah!.

There are three conceivable reasons to be alarmed by a new food: 1) because it represents a danger to human health; 2) because it makes some sensitive animal suffer, or 3) because it diminishes the biodiversity of the biosphere.

Things as improbable as life or intelligence only seem to have some possibility of existing on the surface of planets (or satellites), and never in stars or interstellar dust. From Copernicus we know that the Earth is a mere planet of the Sun, a component of our planetary system. What we ignore is the extent to which the planetary phenomenon is exceptional or frequent in the Universe. Giordano Bruno was the first to proclaim that “there are innumerable suns and an infinity of lands revolve equally around those suns.”
The discussion about the plurality of worlds has always been exciting, but until recently it had not surpassed the level of more or less enlightened speculation. The first relevant question is what is the frequency of stars that have planets. We do not know, but in recent years we have been detecting planets outside the solar system, although only indirectly. The planets are too cold to emit their own light and are too close to their star so that their reflections can be distinguished at a great distance. In the visible spectrum we detect them indirectly by the Doppler method, that is, by spectrographic analysis of the changes in the radial velocity of the parent star (its speed along the line of sight or radio between us and it) caused by the gravitational attraction of their planets.
The main requirements that are often adduced for a planet to be compatible with life are: 1) that it revolves around a singular star, not around a binary system (as there are many – perhaps most of the stars); 2) that its mass is sufficient for the gravitational retention of an adequate atmosphere, and 3) that its surface contains water and its surface temperature is compatible with liquid water (that is, it is in the so-called “habitable zone”). The first requirement seems to be absolute, but the other two would be dispensable if they were anaerobic forms of life or forms of life that use ammonia or ethyl alcohol as solvent (if any), or simply if there is liquid water below the surface. shallow ice, as we saw that could happen in the Jovian satellite Europe. Of course, the mere existence of planets is no guarantee of life, but this would probably change the composition of the planet’s atmosphere and that type of change could eventually be observable in the infrared of the electromagnetic spectrum.
Tuning emissions from distant extraterrestrial civilizations would be a fascinating and overwhelming experience that would transform our vision of ourselves and the position that life and intelligence occupy in the Universe. Actually, compared to what is at stake, the cost of the cosmic listener is minuscule. The search continues.

The limits of the intelligible Universe are the limits of our intellectual and conceptual resources, and they do not have to be the limits of reality. Reality is precisely all there is, without limitation, and regardless of whether it is thinkable or knowable or not. That is why reality is the unlimited, the apeiron, which Anaxímandros would say.
Now, to the extent that we can think or say something intelligible about the Universe, by definition we will be in the realm of the intelligible Universe, which is also the domain of the symbolically articulable, the field of language, of mathematics and theory. . To the extent that reality goes beyond the intelligible Universe, it is an ineffable reality, with which one can have a mystical relationship, but one that can not be talked about.

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