Vamos a discutir y contestar las siguientes preguntas: ¿Qué sabemos de los trocitos mas pequeños que forman la naturaleza? ¿Hay más de un bosón de Higgs? ¿Qué podemos aprender de ellos? ¿Cuál es la formula que describe el mundo? ¿Es el mundo supersimétrico?
La gravedad, fuerza que configura el universo, encierra importantes preguntas abiertas. El mejor ejemplo de nuestra limitada comprensión son los agujeros negros, zonas donde la fuerza gravitatoria es tan intensa que ni la luz puede escapar. Sus propiedades implican que para describir la física gravitatoria dentro de una región, basta con información que se puede almacenar en la superficie que la rodea. Esta propiedad es radicalmente distinta a lo que sucede en las demás fuerzas fundamentales, recordando a como un holograma codifica imágenes en tres dimensiones.
Aunque sabemos ahora que los núcleos atómicos contienen sólo una pequeña fracción de la energía del universo, no es menos cierto que representan la casi totalidad de la masa que nos rodea. En esta charla les haré una visita guiada a la carta de núclidos, describiré algunas de sus propiedades más llamativas y subrayaré la importancia de su estudio para la comprensión de diferentes escenarios astrofísicos y como sede única de procesos débiles raros.
El avance de la ciencia básica suele ir en paralelo con el desarrollo de soluciones tecnológicamente innovadoras que permitan a los científicos abordar problemas cada vez más complejos. Un ejemplo paradigmático es el desarrollo de la Computación Distribuida orientada al análisis de grandes cantidades de datos. A lo largo de la charla se hará un repaso de la evolución científica que ha permitido poner en marcha infraestructuras tan complejas como la que sirve de soporte al análisis de datos del LHC. Así mismo se pondrá en perspectiva la situación actual con las posibles evoluciones de las tecnologías de computación y almacenamiento de masivo de datos.
Incluso tras el descubrimiento del bosón de Higgs, el quark top sigue siendo la partícula más pesada descubierta hasta la fecha. Debido a su gran masa, este singular corpúsculo es capaz de burlar el carácter confinante de las interacciones fuertes y comportarse como la única partícula coloreada cuasi-libre. Al mismo tiempo, la masa del quark top (junto con la del bosón de Higgs) es responsable de que el universo en el que vivimos sea estable... o no.
El 90% de la materia que forma el Universo es de naturaleza desconocida y podría corresponder a un nuevo tipo de partícula, aún sin identificar, que no emite ni absorbe luz. En esta charla explicaremos los experimentos que nos pueden permitir detectar esta “materia oscura"
En la sociedad actual, en el contexto de un mundo post-industrial globalizado y sometido a una revolución tecnológica continua, la información es el ingrediente fundamental. Los flujos de mensajes e imágenes a través de las nuevas tecnologías han alcanzado una intensidad sin precedentes y se han constituido como los ladrillos fundamentales de una nueva estructura social [Castells 2000], hasta el punto de que la generación, procesamiento y transmisión de la información son ahora las principales fuentes de poder y de productividad.
Ocurre, sin embargo, que "conocimiento" no es lo mismo que "información". Aunque la sociedad informacional, apoyada en el crecimiento económico y el progreso científico y tecnológico del último siglo, está ya muy desarrollada, aún estamos lejos de crear el embrión de lo que sería una "sociedad del conocimiento". Esta circunstancia la sufrimos los ciudadanos y, muy especialmente, nuestros estudiantes de Educación Secundaria, que, aunque tienen acceso a una ingente cantidad de información a través de Internet, se ven desbordados por ésta e incapaces muchas veces de darle significado y utilidad.
Este es el motivo por el que ya hay autores [Fuchs 2010, Sutton 2013] que hablan de una nueva jerarquía social con relaciones asimétricas de poder, en la que las nuevas élites (los "doers") son los que organizan y controlan las TIC y los flujos de información. Estas élites forman redes y se comunican, pero marginan al resto (los "users"), que, en esta nueva sociedad, se encuentran en una clara situación de desventaja. Hay que señalar que esta jerarquía va más allá de lo que se entiende comúnmente por “brecha digital”. Los “users” tienen acceso a Internet y saben usar las TIC, pero se limitan pasivamente a consumir la información tal y como la presentan los “doers”, y a amplificar su alcance (retuiteo) a través de las redes sociales, sin crear ni procesar prácticamente nada. Está claro que no deberíamos utilizar, para describir esta situación, el término “sociedad del conocimiento” con el que nos han estado engañado los gobiernos neoliberales desde los años 80. Un término más adecuado es el de "capitalismo informacional global".
José Ignacio Wert, ex ministro de Educación que impulsó la LOMCE.
El curso 2015-2016 es el primero en el que la nueva ley del Partido Popular [LOMCE 2013] va a estar vigente en todos los niveles educativos. Una de las principales novedades de esta ley es que, en su marco curricular, el referente esencial de la evaluación ahora son los estándares de aprendizaje evaluables, que concretan y desarrollan hasta un detalle sin precedentes los criterios de evaluación, con la intención de convertirlos en realidades mensurables y por tanto, susceptibles de calificación. Otra, el establecimiento de exámenes externos estandarizados en 4º de la ESO y en 2º de Bachillerato para “medir” estos estándares. Ingenuamente la idea parece buena, ya que da la impresión de dar mayor rigor científico al sistema educativo, desglosando el aprendizaje en magnitudes medibles y cuantificables. No obstante, la realidad es otra muy diferente.
En primer lugar, los exámenes estandarizados no miden el aprendizaje, lo condicionan [Fernández Panadero 2016]. Su presencia obliga a profesores y alumnos a dedicar la mayor parte del tiempo, no al aprendizaje, sino a entrenar para completar correctamente un documento burocrático llamado examen. Esto es lo que en el mundo anglosajón se denomina "teaching to the test", y actualmente es percibido por los profesores de universidad como uno de los mayores obstáculos para que los estudiantes lleguen a la universidad con la formación adecuada [Higton 2012]. Si el entrenamiento para el test consume todos los recursos, el tiempo y la energía de profesores y alumnos, ¿qué nos queda para el proceso de enseñanza-aprendizaje? En EEUU, por ejemplo, la imposición de tests estandarizados sólo ha servido para reducir tanto la calidad como la cantidad de lo que se enseña y aprende en las escuelas, para despreciar el papel del profesor y para distanciar a los estudiantes del aprendizaje activo [McNeil2000].
En segundo lugar, la educación centrada en las pruebas estandarizadas es un fraude a los mejores estudiantes, a los que, tras realizar un gran esfuerzo para dominar los estándares de aprendizaje, se les da en el mejor de los casos una buena nota y se les hace creer que han aprendido. Sin embargo, la calificación que ha obtenido un alumno en un examen estandarizado no tiene el contenido informativo como indicador del aprendizaje que ingenuamente cabría esperar. Lo ha perdido en el momento en el que esta misma calificación se ha convertido en el objetivo de profesores, alumnos y de la administración educativa. Esto es lo que se conoce como la ley de Goodhart [Goodhart 1975]: cuando un indicador socioeconómico u otra medida sustituta se convierte en el objetivo de políticas socioeconómicas, pierde el contenido informativo que podía cualificarla para jugar ese papel. Una buena calificación en un examen estandarizado nos hace creer que todo ha ido bien, pero aceptarla sin ninguna crítica es hacer trampas como las que hacíamos cuando teníamos 5 años: en vez de recoger los juguetes los hemos escondido debajo de la cama. Se trata de una falsa apariencia de excelencia educativa que les hace creer a los estudiantes que van a llegar a la universidad con garantías de éxito. Cuando se encuentran con la dura realidad, muchas veces ya es demasiado tarde.
En tercer lugar, es bien sabido por los psicólogos que las emociones que experimentan los seres humanos están muy determinadas por la estructura de las relaciones de poder a las que se ven sometidas [Barbalet 2002] y que, cuando estas relaciones de poder son tan asimétricas como las que experimentan los estudiantes entre las primeras dificultades que se encuentran y la presencia en el horizonte de esa evaluación estandarizada, la principal emoción es el miedo: miedo a no entender las explicaciones del profesor, miedo a no pasar el examen, miedo a decepcionar a los padres o a uno mismo [Freire 2005]. Este miedo, aunque puede no ser un obstáculo para que el profesor les prepare para hacer bien los exámenes estandarizados, sí lo es en la tarea del docente de guiar un proceso de aprendizaje en el que los alumnos puedan también producir y construir conocimiento [Neary 2012], ya que el miedo coarta enormemente su creatividad. Siempre ha sido necesaria una prueba estandarizada en 2º de Bachillerato para regular el acceso a la universidad, y todos los profesores hemos podido comprobar la pérdida de creatividad que experimentan nuestros alumnos durante ese curso. Si hacemos esto también en 4º de la ESO la atrofia creativa de las nuevas generaciones será todavía peor.
Parece increíble que en pleno siglo XXI una panda de políticos mediocres y sus palmeros ministeriales haya acabado imponiendo a toda la comunidad educativa una ley que ignora, tanto los últimos 100 años de investigación sobre los procesos de enseñanza-aprendizaje, como algo tan básico en educación como es el hecho de que estos procesos deberían ser más importantes que el producto final. La amplitud y concreción de los estándares nos deja poco tiempo a los profesores para desempeñar el papel más importante que deberíamos interpretar, el de provocadores de conflictos cognitivos que motiven de verdad intrínsecamente a los alumnos [Ausubel 1968, English y Stengel 2010]. La LOMCE nos obstaculiza esta tarea, a pesar del consenso que existe de que sólo la motivación intrínseca (y no la extrínseca de los exámenes estandarizados) es intelectualmente estimulante y eficiente como motor educativo.
Otra deficiencia fundamental de esta ley es que ignora que es indispensable poder evaluar si los alumnos son capaces de aplicar los nuevos conocimientos a situaciones nuevas, ya que sólo así podremos comprobar que se ha producido efectivamente un aprendizaje significativo [Ausubel 1968], en vez de una mera repetición de información y de ejecución mecánica de algoritmos preestablecidos, que es lo que se hace en los exámenes estandarizados.
¿Está por tanto orientada esta ley educativa a la formación de “doers” en vez de “users”? Claramente no. Este tipo de aberraciones pedagógicas, que recompensan el uso (consumo) de la información, en vez de la producción de conocimiento, condenan a los estudiantes a tener en el futuro una posición subordinada en el mercado laboral y a ser consumidores dóciles [Sutton 2013].
En el caso de las ciencias las consecuencias son desastrosas. En primer lugar, para llevar a cabo un proyecto de investigación siguiendo la metodología científica con éxito es indispensable tener las habilidades creativas necesarias para hacerte buenas preguntas, plantear hipótesis y diseñar experimentos y simulaciones para comprobar estas hipótesis. Sin embargo, la contribución de la LOMCE al desarrollo de estas competencias no es que sea nula, es negativa.
En segundo lugar, aunque la enseñanza de la metodología del trabajo científico está incluida en el currículo oficial LOMCE, la gran cantidad de tiempo que la ley obliga a preparar exámenes estandarizados impide que esta misma metodología se utilice en la mayoría de las sesiones. El resultado ya lo conocemos, porque es el mismo que el de los sistemas educativos tradicionales: los estudiantes estudian el conocimiento científico de forma dogmática, con poco uso del pensamiento crítico, como si de la clase de religión se tratase, y acaban asumiendo todos los mitos sobre la infalibilidad de la ciencia que ya creíamos superados. Cuando, por ejemplo, se les da el dato (real) de que Venus y Marte a simple vista se observan con un tamaño similar en todas las épocas del año (dato que apoya al modelo geocéntrico frente al heliocéntrico) [Chalmers 1999], reaccionan como si les hubieras ofendido, con una respuesta muy similar a la de un creyente cuando alguien, con ánimo de hacer daño, se mofa de que su dios no existe. Simplicio ahora es heliocentrista, pero sigue siendo simplicio. En los exámenes estandarizados, otro ejemplo, todos los gases son ideales, con lo que los estudiantes acaban creyendo que PV=nRT es una ley universal para todos los gases. Saber que las leyes científicas tienen todas un rango (conocido o no) de validez más allá de las situaciones particulares que se plantean en los exámenes estandarizados, y que no es legítimo aplicarlas más allá de ese rango, es un elemento fundamental en la formación científica básica que todo ciudadano debería tener.
Sin embargo, hay estudiantes que prefieren no saber la verdad y creerse que, por haber obtenido un 10 en el examen de acceso a la universidad después de haberse tirado un año entrenando para dar la respuesta correcta a preguntas estandarizadas, ya por eso saben mucho. Como el personaje Cifra de Matrix, estas personas creen que van a alcanzar la felicidad a través de la ignorancia y, al final, lo que consiguen al seguir engordando la maquinaria de cursos estandarizados y expedición de títulos, es no ser libres y fastidiarle la vida a los demás.
Si hay poco tiempo en clase para que los alumnos trabajen como científicos, difícilmente van a entender que, desde Galileo, los científicos, para poder captar las regularidades de la naturaleza mediante leyes, necesitan intervenir experimentalmente creando situaciones tecnológicas, artificialmente ideadas, que aíslan al sistema que se está estudiando de influencias indeseables. Esto es así porque en las situaciones de la vida real esas tendencias se combinan de maneras complejas y dan lugar a pocas regularidades en el nivel de los hechos observables.
Por supuesto, esta “artificialidad” de la metodología científica no es un problema que limita el conocimiento científico que surge de estos experimentos, pero sí nos muestra que las situaciones complejas del mundo real están más allá de la captación de un análisis científico completo y, por tanto, que la ciencia no es el único ingrediente que hay que tener en cuenta para la toma política de decisiones [Chalmers 1990]. Por ejemplo, el conocimiento científico actual es capaz de proporcionarnos con bastante precisión qué ventajas y qué inconvenientes tiene la utilización de la tecnología nuclear de fisión, pero en la asignación de pesos que ponderen estas ventajas e inconvenientes también juegan un papel importante cuestiones económicas, sociales y medioambientales. Dado que en una sociedad democrática plural no todos tenemos la misma ideología ni los mismos valores, distintas personas bien formadas pueden llegar a conclusiones opuestas sobre la conveniencia de utilizar la energía nuclear. Sin embargo, en la estructura jerarquizada de “doers” y “users” del capitalismo informacional, cada vez es más intensa la campaña de las élites para hacernos creer que la ciencia (o más concretamente, lo que los tecnócratas dicen que es la ciencia) nos dicta qué decisiones tomar, apoyados en esta deficiencia en la enseñanza que acabamos de señalar,. Así, tratan de convencernos de que sería un error someter estas decisiones a escrutinio democrático, utilizando el lema simplón “la ciencia no admite debate”. Es muy peligroso que cada vez esté más extendida la idea de que es mejor dejar decidir sobre cuestiones tan serias como la energía, los transgénicos o la regulación del mercado laboral sólo a los falsos expertos que ellos nos indican, “expertos” que aplican sus valores en la toma de decisiones, no los tuyos.
Sólo dando una buena formación científica básica a toda la población podremos conseguir parar las imposiciones antidemocráticas de los tecnócratas. Para la UNESCO, el concepto pluralista de “sociedades del conocimiento” va más allá de la sociedad de la información, ya que apunta a transformaciones sociales, culturales y económicas en apoyo al desarrollo sostenible [Cyranek 2005], transformaciones en las que debemos participar todos, teniendo muy en cuenta la herramienta más potente que posee la humanidad, el conocimiento científico, pero también sin olvidar la complejidad de los problemas reales y la pluralidad de los valores de las personas. Nos queda mucho camino todavía por recorrer, pero el siguiente paso lo tenemos claro: paremos la LOMCE.
Sobre el autor: Sergio Montañez Naz es doctor en Física Teórica por la Universidad Autónoma de Madrid y profesor de Secundaria en la Comunidad de Madrid
Referencias:
-Ausubel, D.P., Novak, J.D. y Hanesian, H. (1968) Educational Psychology: A Cognitive View. Holt, Rinehart and Winston.
-Barbalet, J. (ed.) (2002) Emotions and Sociology, Oxford: Blackwell “… the particular emotions that people experience arise out of the structure of the relations of power and status in which they are implicated.”
-Castells, M. (2000) The Information Age: Economy, Society and Culture. Vol. I: The Rise of the Network Society. Second Edition. Oxford, UK: Blackwell Publishing “… information is the key ingredient of our social organization” and “flows of messages and images between networks constitute the basic thread of our social structure.”
-Chalmers, A. (1990) Science and its fabrication. Univ Of Minnesota Press; 1 edition -Chalmers A. (1999), What Is This Thing Called Science?, 3rd edn, Milton Keynes: Open University Press.
-Freire, P. (2005) Teachers as Cultural Workers. Letters to Those Who Dare to Teach, Boulder: Westview Press.
-Fuchs, C. (2010) “Labor in Informational Capitalism and on the Internet”, The Information Society, 26: 179–196
-Goodhart, C.A.E. (1975). «Monetary Relationships: A View from Threadneedle Street». Papers in Monetary Economics (Reserve Bank of Australia) I. -Higton, J. et al (2012) Fit for Purpose? The view of the higher education sector, teachers and employers on the suitability of A levels. Ipsos Mori Social Research Institute (UK government).
-LOMCE (2013) “Ley Orgánica 8/2013, de 9 de diciembre, para la mejora de la calidad educativa”. Publicado en: «BOE» núm. 295, de 10/12/2013.
-McNeil, L. M. (2000). Contradictions of School Reform: Educational Costs of Standardized Testing. Critical Social Thought. Edited by Michael W. Apple, University of Wisconsin, Madison. -Neary, M. (2012) “Student as Producer: an institution of the common?”, Enhanced Learning in Social Science (ELLiS) 4 (3) www.heacademy.ac.uk/journals/ellis/volume-4-3.page
-Sutton, P. (2013) “Fearful Asymmetries of Assessment”, in University of St Mark & St John: The Marjon Annual Conference. Wednesday 10th July & Thursday 11th July 2013.
"Neo, tarde o temprano entenderás, igual que yo, que existe diferencia entre 'conocer el camino' y 'andar el camino'"
—Mi querido Glaucon —dije—, ¿cuántas formas distintas conoces de obtener energía a partir de los núcleos atómicos?
—Fusión y fisión —respondió—. No doy para más.
—Así es. ¿Y qué diferencia hay entre ambas?
—Me parece, Sócrates, que la fusión consiste en unir dos núcleos para formar otro más pesado, mientras que la fisión es precisamente lo contrario, romper un núcleo en dos más pequeños.
—¡Muy bien! Glaucon. Y, cambiando de tema, ¿sabes en qué consiste la electrólisis del agua?
—Eso es, Sócrates, un proceso químico, no nuclear, en el que, aplicando una corriente eléctrica, podemos romper las moléculas de agua para producir hidrógeno y oxígeno molecular.
—¿Y qué ocurriría si, después, mezclamos ese hidrógeno y ese oxígeno producido? —pregunté.
—El hidrógeno y el oxígeno reaccionarían para producir exactamente la misma cantidad de agua con la que empezamos, así que no habríamos hecho nada —contestó Glaucon.
—Bueno, esta última reacción química es exotérmica —afirmé sonriendo—, así que obtendríamos energía.
—Me parece, Sócrates —replicó—, que no ganamos nada, porque esa energia es justo la misma que tuvimos que gastar en el proceso inverso, la ruptura del agua para producir hidrógeno y oxígeno.
—¡Muy bien Glaucon! El inverso de un proceso exotérmico es un proceso endotérmico, y las energías implicadas son exactamente las mismas. ¿Estás de acuerdo?
—Sí.
—¿Y el proceso inverso a romper un núcleo atómico no es unir las partes resultantes?
—Es cierto, Sócrates.
Adimanto, tomando entonces la palabra, me dijo: Sócrates, nadie puede negarte la verdad de lo que acabas de decir. Pero he aquí una cosa que sucede de ordinario a los que conversan contigo. Se imaginan que, por no estar versados en el arte de interrogar y de responder, se ven conducidos poco a poco al error mediante una serie de preguntas, cuyas consecuencias no ven al pronto, pero que ligadas las unas a las otras, concluyen por hacerles caer en un error contrario enteramente a lo que habían creído al principio. Y así como en el chaquete los malos jugadores se ven de tal manera entorpecidos por los hábiles, que concluyen por no saber qué pieza mover, en la misma forma tu habilidad en manejar, no las piezas, sino el discurso, concluye por poner a los interlocutores en la imposibilidad de saber qué decir, sin que por ello haya más verdad en tus palabras; y digo todo esto, con motivo de lo que acabo de oirte. En efecto, se te debe decir que es imposible en verdad oponer nada a cada una de tus preguntas en particular, pero que si se examina la cosa en si, se ve que hay una contradicción entre tu afirmación de que el inverso de un proceso exotérmico debe ser endotérmico, y la afirmación de Glaucon de que tanto con la fisión como con la fusión se obtiene energía.
Lo que tienen Glaucon y Adimanto ahora en la cabeza se llama conflicto cognitivo. Un conflicto cognitivo no es más que la disconformidad o el estrés mental experimentado por un individuo que posee dos o más ideas o creencias contradictorias entre sí, o que ha sido expuesto a nueva información que entra en conflicto con sus expectativas previas. Se ha encontrado, mediante diversos experimentos en psicología, que las personas, mientras estamos experimentando un conflicto cognitivo, tendemos a experimentar una incomodidad psicológica que nos provoca una necesidad imperiosa de intentar reducir esa inconsistencia [Festinger, L. (1957).A Theory of Cognitive Dissonance, California: Stanford University Press].
Este es el motivo por el que diversos psicólogos han incorporado los conflictos cognitivos en la estructura central de algunos modelos sobre los procesos básicos de enseñanza-aprendizaje, fundamentalmente en los modelos constructivistas [Ausubel, David P.,Novak, J.D.,Hanesian, H. (1978) Educational Psychology: A Cognitive View (2ª ed.). New York: Holt, Rinehart and Winston.] [Ausubel, David.P. (2000). The Acquisition and Retention of Knowledge. Dortrecht, Netherlands: Kluwer.].
En su obra Kinship and the local community among the Socitnauc, el antropólogo inglés Sir Edward Evan Evans-Pritchard narra las peripecias que vivió durante sus trabajos de campo en 1927 entre los miembros de la tribu de los Socitnauc. De entre todos los aspectos de la vida de esta comunidad estudiados por el antropólogo, fundamentalmente sobre su sistema social y de parentesco, me ha llamado la atención un episodio vivido al final del verano de ese año, cuando los chamanes de la tribu sacaron de la gran cabaña que usaban como almacén un objeto litúrgico que, al parecer, iba a jugar un importante papel en los rituales del equinoccio otoñal. Se trataba de una caja de metal, que encerraba un dispositivo eléctrico industrial, con inscripciones en alemán, que, afirmaban, provenía de las entrañas de un gran pájaro y que Evans-Pritchard identificó como procedente de los restos de un avión que se había estrellado años atrás en la zona.
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