Breve reflexión sobre tecnología y técnica

Por Douglas Alberto Gómez Reyes

     En mi quehacer profesional, sismología de exploración, el diseño de soluciones a los diferentes problemas de ingeniería requiere de programas de cómputo para el procesamiento y modelado directo e inverso de datos sísmicos. Estos programas de cómputo (software), proeza de la mente humana y la tecnociencia (sobre esto escribiré en una futura entrada), son herramientas que apoyadas en la gran capacidad computacional (hardware) alcanzada en los últimos años, nos permite un mejor entendimiento y representación del subsuelo. Sin embargo, per se, los programas de cómputo son nada si los especialistas no poseen un mínimo necesario de conocimientos científicos y habilidades de razonamiento deductivo, crítico y analógico que permitan entender y solucionar los problemas a resolver, esto es; hacer uso del binomio tecnología + técnica.
La relación intrínseca entre tecnología y técnica hace que por momentos no sea claro distinguirlas entre sí, al punto de considerarlas sinónimas. Esta confusión es más común de lo que uno esperaría así como la sobrevalorada creencia que entre más costosa y compleja una tecnología, más robusta, eficiente y solución de amplio espectro es, cual bala de plata. Nada más falso y riesgoso ya que ello conlleva a inversiones financieras estériles y relega el desarrollo de la técnica condonándonos a ser exportadores y consumidores cautivos de tecnología y técnica para problemas que muchas veces ni nuestros son, deviniendo en contraproducentes tropicalizaciones.

     Al hablar de técnica se hace referencia a los procesos, flujos de trabajo, destrezas y habilidades, mientras que al hablar de tecnología, nos referimos a los instrumentos, artefactos, herramientas (Lara, 2016). Entonces, ¿cuál es el origen de la confusión entre ambos términos? Una respuesta está en la forma en como nos relacionamos con la técnica y la tecnología.

     Nydia Lara (2016) distingue cuatro formas de relacionarse: la del usuario, la del usuario profesional, la del técnico y la del tecnólogo.

Nuestra vida diaria al estar basada en la tecnología, nos ha vuelto usuarios de ella al grado de no distinguirla cuando funciona bien. Una vez que sabemos operarla, no requerimos desarrollar ninguna técnica para emplearla. Por lo tanto, el término técnica desaparece. El usuario profesional emplea tecnologías con características por encima de la que opera el usuario cotidiano (V. gr. Un geólogo ocupa software de modelado estructural de manera rutinaria mismo que no ocuparía cualquier otra persona no involucrada en esta profesión) y al igual que el usuario normal, una vez aprendida su manipulación se vuelve transparente. Sin embargo, el éxito en la solución de un problema depende de las diferentes técnicas que implemente y desarrolle el usuario profesional con una misma tecnología (regresando al ejemplo del geólogo, una misma configuración estructural observada puede explicarse a través de diferentes regímenes de esfuerzos. Por ello, serán las habilidades y destrezas de los usuarios [la técnica] mejor desarrolladas las que permitan ofrecer una mejor explicación). En este nivel de relación se valora la técnica.
El técnico, que es un usuario profesional, conoce el funcionamiento interno de la tecnología y le da soporte así como es capaz de hacer modificaciones para mejorar su rendimiento y utilidad. Es a través de sus capacidades, habilidades y destrezas, es decir; la técnica, que hace posible que el usuario normal y el usuario profesional ocupen la tecnología sin mayor contratiempo, así como es el responsable de desarrollar y adaptar la tecnología.
El tecnólogo, quien se encarga de inventar la tecnología futura, requiere de una formación científica rigurosa. Ya que es la persona que debe ser capaz de reconocer los problemas y necesidades e idear a través de sus técnicas las herramientas que aún no existen para dar solución a los problemas o necesidades detectados.

     En un mundo tecnificado como el nuestro, delimitar adecuadamente cómo la tecnología y técnica se entrelazan y relacionan entre sí, nos permite mantener claridad como usuarios y eventuales desarrolladores de tecnología y saber si lo que consumimos es en verdad una nueva tecnología o solo una diferente manera de utilizarla.
  Referencias
Lara , Z. N. (2016) Ensayos de filosofía de la ciencia y tecnología. Facultad de Ingeniería: Universidad Nacional Autónoma de México.

Algunas ideas del por qué de la educación

Por Douglas Alberto Gómez Reyes

Cerro Las Ánimas, Chapa de Mota (Otoño, 2013. Fotografía, Nayeli Estrada).

El otoño pasado, durante un campamento astronómico en Chapa de Mota, Estado de México, surgió la pregunta sobre un dilema muy extendido entre los estudiantes de educación media superior, «¿cuál es la razón principal para asistir a la escuela?» (que en esencia, es una pregunta paralela a ¿por qué educarse?). La respuesta fue breve, «mejorar nuestra calidad de vida». Por calidad de vida, me refiero al espectro que va desde la vulgar y superficial aspiración de coche, casa, familia y herencia hasta el loable esfuerzo por construir un mundo más agradable y justo para todos. Sin embargo, en estos días de capitalismo de angustia, es cada vez más difícil ver por uno mismo la importancia de las ciencias, artes, humanidades y tecnología en el desarrollo humano y construcción de las sociedades. Quizá porque el futuro del calentamiento global, desigualdad e injusticia social, deshumanización y subcontratación, se han convertido en razones para postergar indefinidamente el ejercicio de planear el “futuro”.

En afán por vislumbrar una respuesta de mayor utilidad y extensión al dilema de marras, expongo algunas ideas como posible respuesta.

      La educación, riqueza cultural de los pueblos, nos permite cultivar las ciencias naturales, artes y humanidades. A través de la educación el hombre se reconoce mejor así mismo y a los demás seres vivos, se libera de dogmas, ataduras sociales y políticos. Es capaz de modelar su vida de acuerdo con sus aspiraciones e intereses y puede enfrentarse con mayor eficacia a los problemas actuales. La educación forma ciudadanos librepensadores, que es la utopía más refinada a la cual podemos aspirar.

El estudiante (y ciudadano en general) debe: 

1. Entenderse y afirmase como miembro crucial en el desarrollo y devenir de la sociedad.
2. Ser curioso y reflexivo, sencillo y juicioso, progresista y empático. 
3. Saberse y hacerse parte del colectivo que impulsa y se desplaza hacia las sociedades del conocimiento, entendiéndose parte fundamental de este proceso y reconociendo que el único vehículo viable para la transformación es la educación.
4. Reconocer que la base de las sociedades del conocimiento no se sustenta en los grupos de científicos y tecnólogos, sino en un pensamiento racional del pueblo, posibilitando un mejor cuidado propio y de los demás, aumentando la calidad de vida y convirtiéndonos en ciudadanos más exigentes con las autoridades.

Al fin de cuentas, en el fondo de todas las miserias, la generación que no lucha por heredar un mejor futuro a las generaciones venideras, es una generación fracasada, perdida y olvidada.

La Cruz del Sur, la brújula de los cielos australes

Por Douglas Alberto Gómez Reyes 

La bóveda celeste, mucho antes que uno haga parte de su vocabulario el sustantivo “astronomía”; cautiva, evoca, lleva y trae al pensamiento los recuerdos y sentimientos más nobles, sublimes. Tirarse al césped, ver tiritar tibiamente los puntitos de luz tachonados en el cielo, seduce a reconsiderar la idea pitagórica sobre la música de las esferas. Mirar hacia arriba, es gastar a placer los staccatos del tiempo.

     El cielo me figura el palimpsesto que al paso del tiempo, siempre satisface la idea de Baruch Spinoza, “no recordamos lo que nos dijeron o lo que sentimos, sino lo que creemos que sentimos o nos dijeron”. Uno escribe para desgastar, para renacer, para existir en la suma de las palabras.

     Días atrás, en la mañana de la noche en vísperas de primavera, caminando al sur del sur rumbo a la casa de mis padres, divisé como un Colón, la constelación insignia de los cielos australes, La Cruz del Sur. Desde los 17° grados de latitud Norte no siempre es visible, así que encontrarla como la isla del Guanahaní, arranca por asalto miríada de evocaciones.

    Partiendo del trópico de Cáncer (23.5° lat. Sur) y latitudes más al Sur, es posible observar la constelación de La Cruz o Cruz del Sur, a cualquier hora de la noche todos los días del año. Las estrellas de la Cruz del Sur, Gacrux, Delta Crucis, Acrux, Becrux (o Mimosa) y Épsilon Crucis (las cuatro primeras dan forma a la cruz) vistas desde el hemisferio Sur (Fig. 1), son estrellas circumpolares, por lo que siempre se observan por encima del horizonte del observador. Para observar la Cruz del Sur en latitudes tropicales y subtropicales en el hemisferio Norte, los meses de mayo y junio son buen momento para ello poco después del atardecer. 

 

Figura 1. Constelación La Cruz del Sur (tomada de aplicación COSMOS Celestron Nagivator).

     La Fig. 1 muestra las cinco estrellas de la constelación Cruz del Sur. La nube oscura que se observa entre las estrellas Acrux y Mimosa, corresponde a la nebulosa Saco de Carbón (en algún momento se le llamó Mancha de Magallanes o Nube Oscura de Magallanes), ubicada a una distancia de 600 años luz, un radio aproximado de 30 a 35 años luz y dimensiones de 7° x 5°. Esta nebulosa es visible a simple vista y se aprecia como una mancha oscura en la Vía Láctea. La primera referencia a esta nebulosa en el mundo occidental la hizo Vicente Yañez Pinzón en 1499. En la década de los 70s del siglo pasado, se demostró que la nebulosa Saco de Carbón no es totalmente oscura, sino que brilla tenuemente debido a la reflexión de las estrellas circundantes a las que oscurece.

Figura 2. Constelación de La Cruz o Cruz del Sur. Compuesta por las estrellas Acrux, Becrux Gacrux, Delta Crux, Épsilon Crux, (arriba, de izquierda a derecha [dextrógiro]) (http://www.allthesky.com/constellations/visualconstellations.html). 

     Cuando los navegantes europeos cruzaron el Ecuador terrestre con dirección hacia el Sur, se percataron que la estrella del Norte (Polaris) desaparecía bajo el horizonte. Así también, descubrieron que en los cielos del Sur no existía estrella facsímile a Polaris, por lo que la línea que trazan las estrellas Gacrux y Acrux de la constelación de La Cruz, los guío durante siglos en alta mar en dirección al polo sur.

     Caminar por los valles surianos como por los cielos planetarios, es buen ejercicio. El verbo más bonito que he escuchado bajo la luz de las estrellas, es aquél susurro suyo, yo te cielo.

Luces del cielo: ¿Por qué las estrellas titilan y los planetas no?

Por Douglas Alberto Gómez Reyes y Miriam López Solis 

Luna y Venus en conjunción. Ciudad de México (Diciembre, 2013)

“Esta luz, ya brillante, ya débil, con fulgores intermitentes, ora blanca, ora verde, ora roja, como los chispeantes reflejos de un límpido diamante, anima la inmensidad del cielo y nos incita a ver las estrellas como ojos que miran hacia la Tierra.” 

                                                                                 Camille Flammarion (1842-1925)


Desde el espacio exterior, a una altitud por encima de los 100 km sobre el nivel medio del mar, las estrellas y los planetas a simple vista se ven como puntos de luz continuos. Su brillo aparente es constante con el transcurrir del tiempo.

     En contraste, las estrellas y los planetas vistos desde la superficie terrestre, se miran diferentes. Las estrellas titilan y los planetas no. La explicación sobre esta diferencia en la variación del brillo, se debe a distancia a la que se encuentran unos y otros cuerpos celestes así como a la atmósfera terrestre.

     Las estrellas en comparación con los planetas, se encuentran mucho más distantes de la superficie terrestre. Por ejemplo; la razón entre el último planeta del Sistema Solar que se ve a simple vista, Saturno, y la estrella más cercana, Próxima Centauri, es de 31,392. Es decir, Próxima Centauri está 31 mil veces más lejos de la Tierra que Saturno. Por lo tanto, el haz de luz debido a las grandes distancias Tierra a estrella, es prácticamente un rayo.

     La atmósfera terrestre, de un espesor promedio de 100 km, se divide en cuatro capas: tropósfera, estratósfera, mesósfera y termósfera. A diferentes alturas, la temperatura de la atmósfera varía o lo que es lo mismo, su densidad cambia. El efecto que produce los cambios de densidad sobre las trayectorias de los rayos de luz, es el equivalente al que ocurre cuando se introduce una cuchara dentro de un vaso de vidrio con agua y la cuchara parece doblarse. Este fenómeno llamado refracción, ocurre cuando la velocidad con la que viaja un rayo de luz que atraviesa un medio de diferente densidad con respecto al medio en el que viaja, cambia de magnitud, desviándose del ángulo de incidencia en proporción al contraste de densidades entre el medio original y en el que se transmite. En el caso de la cuchara dentro del vaso de vidrio con agua, la luz que refleja la cuchara atraviesa tres medios de diferente densidad (propiamente llamado, índice de refracción): agua, vidrio y aire. Por lo que vemos, en apariencia, que la cuchara está doblada.

     Para el caso astronómico, el rayo de luz de cada estrella que vemos atraviesa diferentes capas de la atmósfera terrestre de temperatura variable, variado la velocidad de propagación y por lo tanto la trayectoria del rayo de luz, dando como resultado un aparente titilar de las estrellas. Los planetas, que se encuentran mucho más cercanos a la superficie terrestre, no se muestran como objetos puntuales por lo que la luz que nos llega de ellos es mejor conceptualizarla como un grupo de rayos o haz. La luz de cualquier planeta también titila al atravesar la atmósfera terrestre. Sin embargo, al provenir de diferentes partes de su superficie, compensa las diferencias en los cambios de brillo perceptibles a la vista humana, mostrando un brillo continuo, figurando los planetas no titilar.

La fuerza de Coriolis

Por Douglas Alberto Gómez Reyes

Sobre Tlaxcala, México (Otoño, 2012).

A finales de Octubre, pasado el medio día, miraba entre cúmulos brillar el lago de Chapala. Horas antes, durante el desayuno frente a la Bahía de Banderas, había charlado con un amigo y compañero de trabajo Ingeniero Geofísico, y aunque nuestra conversación se había centrado entorno a resolución y anisotropía sísmica, entre un sol estival y un cielo azul tomó forma el nombre de Gaspard Gustave Coriolis. La brisa del pacífico me hizo recordar aquél ensayo sobre la fuerza de Coliolis que había escrito a finales de la primavera y que yacía en un cajón de mi escritorio, mismo que ahora transcribo y comparto con ustedes. 



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Que la Tierra rote no es evidente, como tampoco lo es que su forma sea casi una esfera porque de serla, ¿qué pensaría aquél que está en la antípoda? ¿Qué estoy de cabeza? ¡Absurdo! Porque no lo estoy. Y se tiene entonces en apariencia que la única hipótesis que nos salva de esta contradicción es postular un mundo plano y con ello revivir la tortuga mitológica que nada con vigor eterno por el Universo sosteniendo con estoicismo a la Tierra plana que yace sobre los lomos de cuatro magníficos elefantes tipo Atlas.
Vi salir el Sol y ponerse casi doce horas después el día del solsticio de Verano de este año como lo vi en el pasado. Vi salir la Luna en fase llena a las 20:45 horas del 4 de Junio y ponerse a las 07:24 horas del 5 de Junio del presente. He seguido a Marte por el telescopio y más de una vez lo he visto retroceder sobre sus pasos celestes para después retomar el camino andado. Muchas veces he visto a Venus asomarse por el poniente en el amanecer de la noche, y en su complemento al oriente en el amanecer del día. Pero si el Sol, la Luna, Marte, Venus y los demás cuerpos celestes salen y se ponen; la Tierra plana es finita. Y entonces, sin más, uno se pregunta, ¿los sentidos nos engañan?

 Las líneas de arriba bien pueden matizar la historia de la búsqueda de respuestas, que sabemos éstas no surgen o aparecen de forma inmediata. Las preguntas pueden esperar a ser escuchadas durante mucho tiempo para después desplegarse en ideas que parecen no tener conexión. Desde mi primer curso de Física en la preparatoria me atrapó, y con el devenir del tiempo me cautivó, la idea de la razón del cambio, pero lo que revolucionó mi visión del mundo fue la razón de la razón de cambio; la aceleración. Hasta ese momento “ya no bastaba con preguntar si algo cambia, sino, antes bien, cuánto cambia y con qué rapidez” (Dickson, 1975).

 Y fue así como surgió en Invierno, entre un estante, un libro de cuerpo tímido y con título de mea culpa para mostrarme que el cuerpo no lo es todo sino lo que en él se escribe y que la mea culpa no es otra más que la forma como se procede para desdeñar las respuestas de lo que llamase Newton y más tarde Laplace, El sistema del mundo. El título del libro, La Increíble Historia de la Mal Entendida Fuerza de Coriolis, escrito por Pedro Ripa.

 La fuerza de Coriolis es de gran interés geofísico para la comprensión de la dinámica de los océanos y las atmósferas planetarias, y en el histórico-epistemológico por la forma en que se enfrenta el observador de la naturaleza a la pregunta, ¿realidad o apariencia?

 Es necesario mencionar dos puntos: el primero que la naturaleza es tal cual y funciona con independencia de nuestras ideas; el segundo, que la ciencia al final no es más que un volumen grande y siempre creciente de conocimientos y que es nuestra manera de hacernos de respuestas del mundo. Como dice Carl Sagan, “la ciencia está lejos de ser un instrumento de conocimiento perfecto. Simplemente es lo mejor que tenemos” (Sagan, C., 1997).

 Al autor del libro, Pedro Ripa, desde la primera línea hace presente de forma simple la complejidad del asunto al declararse por un tiempo secundado de la idea del efecto Coriolis como algo aparente a causa a la rotación de la Tierra, más hace trabajo de hombre de ciencia al aceptar que si la fuerza de Coriolis es ficticia lo es solo en el papel porque en el mundo físico es real y por tanto se debe buscar una mejor explicación, señalando el punto de partida, “precisar los conceptos de aparente y real” (Ripa, 1996).
 Cierto es que hoy día a la escala en que nos movemos consensamos partiendo de la obra científica de Isaac Newton, que nuestro mundo es un sistema mecánico que obedece leyes simples y fundamentales en todo lugar y en todo tiempo, susceptible de ser descrito matemáticamente. Entender las leyes del movimiento de Newton no es asunto trivial, y tan no lo es que a la humanidad le llevó casi veinte siglos, desde los griegos hasta Newton, obtener una explicación correcta de lo que en apariencia es sencillo y evidente como el movimiento de los cuerpos.

 Empero, la obra de Pedro Ripa entraña un murmullo que me llevó la Primavera desentrañar. Si bien hace más de tres siglos que los Principios Matemáticos de la Filosofía Natural (1687) de Newton fueron publicados, existe la persistencia a una mecánica anterior a la newtoniana, la mecánica de Aristóteles. Lo anterior que en principio parece de alarma, no lo es tanto si consideramos que la Física de Aristóteles es la Física de los sentidos, la Física que nos dice que la Tierra es plana y que no rota, la Física del epiciclo-deferente y las excéntricas y el ecuante. En suma, la Física que bien describe el sistema del mundo, pero fracasa en las predicciones. Si habremos de definir realidad y apariencia, debemos tener siempre presente el hecho que las leyes del movimiento de Newton son opuestas a nuestra intuición primaria.

 Pedro Ripa da cuenta del hecho que, “las fuerzas de Coriolis y centrífuga son aparentes en el sentido de que aparecen al escribir la ecuación de movimiento de Newton en un sistema en rotación, que es un marco de referencia para el que no fue originalmente escrita esa ley” (Ripa,1996). Así, la Física de Newton privilegia la posición del observador, posición que debe ocupar dentro de un marco de referencia estacionario susceptible de medición, con independencia de los hechos que en el ocurran, es decir, un marco de referencia inercial, “ya que los movimientos de los cuerpos en ellos no se aceleran; no hay fuerza actuando contra la inercia de los cuerpos” (Dickson, 1975).

 El asunto de las fuerzas aparentes está entonces en la primera ley de Newton, la ley de la inercia, que bien podemos enunciar de la siguiente manera: todo cuerpo continúa en su estado de reposo o de movimiento uniforme en línea recta a menos que este sea obligado a cambiar por fuerzas externas que actúen sobre él. La ley de la inercia parece acorde con nuestro sentido común pues es parte de nuestra experiencia que un objeto que no se mueve no se moverá hasta ser perturbado, al igual que si se mueve debe seguir así hasta que algo lo altere o detenga. Mas las leyes del movimiento de Newton van más allá de cualquier experiencia que podamos tener. En esto Dickson dice; “por muchas observaciones que hayan apoyado sus predicciones, no es posible derivar de la sola observación las leyes de Newton, ni pueden estas, en sí mismas, ser verificadas por la observación” (Dickson, 1975). Creemos que un cuerpo en movimiento uniforme, sin que alguna fuerza externa interactúe con él, sólo habrá de seguir una trayectoria recta. Sin embargo, la única trayectoria posible para que se verifique el movimiento uniforme es tal que en una escala mucho mayor a la que nos movemos, la distancia del cuerpo en movimiento al observador inercial sea siempre la misma, es decir, una trayectoria circular. Y entonces debemos considerar que parte de la respuesta a la apariencia o la realidad depende de la escala. Asimismo, no debe perderse de vista que al momento en que fuerzas externas actúan sobre un cuerpo las leyes del movimiento dejan de cumplirse, a menos que el observador cumpla estrictamente con su posición inercial, asunto que no ocurre con un observador sobre la superficie terrestre. En el siglo XVII Isaac Newton enlazó la física terrestre con la celeste, y desde entonces la enseñanza de la física ha confiado sobremanera en este hecho, sin al parecer hacer un juicio o crítica de hasta donde extender la aplicación en la Tierra a los cielos, donde la cosmología está salpicada de ejemplos postulando estructuras en la más grande de las escalas sin cautela con la mecánica newtoniana, aunque admito, esta es en primera forma la manera general de proceder de la ciencia.

 Las fuerzas centrífuga y de Coriolis son tan reales como las fuerzas centrípeta y normal, y no son ficticias en el hecho de no existir en la naturaleza. El hecho está en si el observador yace en un marco de referencia inercial o en uno rotacional, y el carácter de realidad o apariencia solo será matemático. Por otra parte, no hay ciencia sin el hombre, sin la concurrencia de capacidad de percepción y análisis. Cierto es que la visión del mundo que se nos presenta desde el surgimiento de la mecánica de Newton es distinta y contra intuitiva de la imagen primaria que creamos en la interacción cotidiana, pero esta nueva imagen se amalgamó por el uso y confianza de nuestros sentidos, al observar y razonar lo que se ve. Por último, dado que el asunto de las fuerzas aparentes está en el corazón de la mecánica newtoniana, su abstracción y su carácter de no intuitiva es la primera de dos partes en la persistencia en la mecánica de Aristóteles; siendo la segunda parte, la forma dogmática y unilateral en la enseñanza de la ciencia sin volver a las páginas de la historia y aprender de cómo nos hacemos de respuestas, vamos, aprendiendo de nuestros errores.