Archive for 23 septiembre 2011

El experimento OPERA anunciará hoy el descubrimiento de neutrinos mas rápidos que la luz

septiembre 23, 2011

Actualización 2: Una consideración teórica que está apareciendo en varios blogs es la posibilidad de que no estemos ante neutrinos taquiónicos sino a un efecto de “espuma espacio-tiempo” según habían publicado Jonh Ellis, Carlo Rubia y otra gente bastante famosa en 2008: Probes of Lorentz Violation in Neutrino Propagation

Ahí proponen que hay una dependencia que puede ser lineal o cuadrática entre la energía de los neutrinos y la variación de su velocidad respecto a la de la luz. Según eso los neutrinos de la supernova de 1987 tendrían demasiado poca energía para sufrir apreciables cambios de velocidad mientras que estos si la tendrían. El problema es que el experimento de OPERA no ha visto dependencia en la energía de la velocidad. Por otro lado el margen de energías posiblemente era demasiado estrecho.

A web sigue bullendo de análisis de posibles fallas y explicaciones teóricas posibles del resultado y sólo con leer todo lo que va saliendo ya no puedes hacer casi nada más.

Actualización: El artículo describiendo el resultado ha sido ya enviado a arxiv: Measurement of the neutrino velocity with the OPERA detector in the CNGS beam

He seguido (salvo algunas pequeñas interrupciones por motivos varios) la conferencia. No he visto que en la sección de preguntas nadie haya argumentado un buen motivo por el que el experimento este mal. En el blog de Lubos AnnV (una comentarista habitual de Lubos) ha sugerido que alguien pueda haber omitido el delay de la atmósfera en los haces electromagnéticos usados en la señal GPS que establece la sincronicación de los reloj del CERN y el detector de ópera. Me resulta extraño que puedan haber olvidado algo así. Y tampoco veo claro que se pueda usar el valor de el índice de refracción de la atmósfera para la luz visible al haz del GPS. Lubos comenta que ya mismo en el Fermilab están haciendo algún tipo de experimento para corroborar o refutar los resultados de ópera. Lo que no dice es cuando podrían estar listos esos resultados. Sea como sea los neutrinos siguen haciendo cosas raras. No hace mucho salió otro experimento en el qu ese observaba una oscilación no de sabor sino de otra característica. No presté mucha atención, pero intentaré localizarlo y ver si da alguna pista. Posiblemente también pueda ser interesante buscar soluciones teóricas dónde los neutrinos sean algún tipo extraño de partícula compuesta, o que puedan desintegrarse en algo no standard y taquiónico de spin 0 y reformarse desde entonces o vaya usted a sber que. También sería interesante examinar las consecuencias de examinar que la idea fuese cierta y ver si hay alguna consecuencia medible. Por ejemplo, un neutrino taquiónico podría escapar de un agujero negro. Si hubiese algún modo de “ver” neutrinos saliendo de un agujero negro (algo ciertamente difícil) tendríamos una prueba extra.

Otra cosa que me gustaría analizar, algo al margen de esto, es el hecho de que si creemos a Feinberg en el hecho de que los taquiones escalares son de stadística fermiónica eso podría tener consecuencias cosmológicas o para el mecanismo de Higgs. Creo que la gente o bienignira ese hecho de los taquiones escalres o bien sencillamente no creen los resultados de Feinberg (aunque yo no termino de ver ningún error en su argumentación).

Entrada original:

Esta tarde a las 4 está anunciado que el experimento de detección de neutrinos OPERA anuncie un resultado que indicaría, a 6.1 sigmas de significación estadística, que los neutrinos son mas veloces que la luz. La conferencia podrá seguirse on-line en diversos sitios, por ejemplo en la correspondiente web del CERN

Detector del experimento OPERA

Este no es el primer resultado experimental que indica que los neutrinos podrían ser mas veloces que la luz. Ya en 2007 otro detector, MINOS, anunció un resultado en esa línea, como puede verse en el correspondiente artículo de Arxiv: Measurement of neutrino velocity with the MINOS detectors and NuMI neutrino beam. El resultado de MINOS tenía un menor valor estadístico que el de OPERA y ha sido muy poco tenido en cuenta.

Ya desde hace tres días se viene discutiendo en la red sobre el resultado de ópera ya que Tommasso Dorigo filtró el resultado en su blog (aunque luego borró la entrada, por presiones de sus superiores, algo que no es la primera vez que hace). La mayoría de los teóricos, como por ejemplo, Lubos Motl, creen que debe existir algún error en la medida. Los motivos son que ha muy buenos argumentos teóricos para pensar que los neutrinos, partículas de spin 1/2, no pueden ser taquiónicos. En su momento puse en este blog una introducción a los taquiones, que podría ser interesante para todos: Taquiones y viajes en el tiempo. En ese post me centro en otros aspectos, pero sigue valiendo como introducción. Si uno coge la ecuación de Klein-Gordon para una partícula de masa imaginaria de spin 0 y la cuantiza entonces comprueba que un taquión de spin 0 se comporta como un fermión y no cómo un bosón, que es lo que corresponde según el teorema de spin-estadística para partículas de spin par mas lentas que la luz. En el mismo artículo original de Feinberg (del año 1966), dónde se acuñó el término taquión, se argumenta que no puede haber taquiones de spin mayor que 0.

Como decía en el otro artículo el Higgs es, antes de la ruptura de simetría, un campo taquiónico. Y los taquiones están en el espectrode la cuerda bosónica (que es un modelo “de juguete, no una teoría pensada como la que describe la realidad) y en la supercuerda. En la teoría de supercuerdas ese taquíón queda rápidamente eliminado del espectro de partículas que realmente pueden aparecer mediante una operador de proyección adecuado. En todos los casos los taquiones son de spin 0. Y hay buenos motivos par pensar que tampoco en la teoría de cuerdas hay resquicio para taquiones de spin mayor. Podéis leer los argumentos en el blog de Lubos en la entrada que tiene respecto a esta noticia: Italian out-of-tune superluminal neutrino opera.

Con tan buenos motivos para ser escépticos respecto al resultado no cabe duda de que se van a mirar con lupa los detalles del experimento. Incluso si al final no se diera con el error experimental y tuviera que admitirse el resultado (de mala gana, y con idea de que probablemente sea de manera provisional) todavía no acabaría ahí la historia. Ya había planteados modelos en los que el resultado se explicaría usando dimensioines adicionales. El neutrino viajaría mas lento que la luz en esas dimensiones, y sólo sería aparentemente mas rápido en las nuestras.

Sin duda se discutirá mucho sobre este resultado, así que no merece la pena alargarse más ahora. De momento el que tenga tiempo y ganas que vea el anuncio en la web del CERN, que seguramente ya allí se empiecen a discutir a fondo los aspectos experimentales.

Como otros anuncios sobre posible nueva física que se ha hecho en este blog recomiendo mucha, mucha cautela. No es necesario añadir que de ser cierto el resultado sería, en cualquiera de sus interpretaciones, totalmente revolucionario. Pero eso, a esperar toca.

Economía descentralizada estratificada I: estratificación del proceso económico

septiembre 15, 2011

Aparte de física y matemáticas siempre he tenido interés por aprender de manera sofisticada diversas áreas del conocimiento. Me gusta la biología, la ecología matemática, las artes marciales, la música, la literatura (de CF sobre todo), la historia, el deporte y vaya usted a saber que más.

Esto significa que he leído libros académicos, artículos de investigación y revistas especializadas/blogs sobre muchos de esos temas. Por ejemplo he leído muco sobre ecología matemática (incluso publiqué un artículo en una colaboración encaminada hacia una tesis doctoral que al final se quedó en nada ante la imposibilidad de conseguir una beca). También he leído mucho sobre musicología (teoría de la armonía formas musicales, contrapunto, orquestación, composición). También tengo un buen nivel en varias artes marciales (incluso soy instructor en una de ellas).

Y, aunque no me gusta especialmente, tengo muy buen nivel en informática. Programo en la mayoría de lenguajes comerciales de diverso pelaje y propósitos, y, en general, conozco buena parte de la informática comercial más habitual.

Digo esto para ilustrar que he estado expuesto a conocimientos de muy diverso pelaje, y que creo que puedo evaluar con una cierta perspectiva sus diversos méritos. Basándome en eso debo decir que una de las ramas del conocimiento humano de un nivel mas lamentable que conozco en la actualidad es la economía. Mis contactos con ella han sido discontinuos y normalmente por circunstancias ajenas a mi voluntad. Una forma de contacto ha sido la enseñanza. He dado clases (particulares) a alumnos de diversas asignaturas de matemáticas propias de economistas. Esto incluye desde las muy habituales álgebra lineal y cálculo, a la también habitual estadística (estadística descriptiva y teoría del muestreo básicamente). Aparte he dado clases de asignaturas algo más esotéricas. Por ejemplo he enseñado topología (que por algún motivo está, o estuvo, en el programa académico de macroeconomía de la complutense), teoría de juegos y de la decisión (agrupada bajo un nombre que no recuerdo que se enseñan en una universidad que no recuerdo). También he estudiado en la carrera asignaturas con un claro “toque económico” como son investigación operativa o matemáticas financieras. También he estudiado sucesos estócásticos (cadenas de markov, ecuaciones estocásticas, etc) y, aunque no sé yo si se usa en economía, tengo una buena base en sistemas dinámicos/teoria del caos. Digamos que esa base matemática me deja en una posición en la que puedo leer sin dificultad la mayoría de textos de economía, y, además, sabiendo cuál es la matemática disponible puedo inducir que modelos pueden formarse a partir de ella.

Propiamente de economía, hasta hace poco, me había leído a leer cosas sueltas. Un libro general sobre teoría de la economía, algunos modelos de econofísica, el libro de fractales y finanzas de mandelbrot, los apuntes de una asignatura de economía en ciencias ambientales que cogí como asignatura de libre configuración y algún artículo suelto o tal o cuál capítulo de este o aquel libro.

Ahora, desde que tenemos encima el jaleo este de la crisis económica, y en especial desde el revuelo que se ha formado con el 15 M he profunidizado más en economía. Aparte de leer más en blogs y prensa he estado mirando libros de macroeconomía, microeconomía y econometría. De hecho, ahora que quedo mas libre de carga académica (este curso he tenido mucha) supongo que profundizaré sobre esos temas.

La conclusión de todo esto es reforzar la opinión que siempre he tenido de la economía, es una chapuza que en muchos aspectos roza en la pseudociencia. Y, además es terriblemente rígida y sometida a intereses alejados de la ciencia. Resulta curioso que un matemático tan prestigioso como Mandelbroit haya tenido tantas dificultades para que sus ideas influyan el academicismo imperante. Y no es sólo cosa de ahora o del modelo capitalista. Me resulta curioso ver como en la Rusia de Stalin un economista obtuvo unos resultados matemáticos (sin gran validez, todo sea dicho) que daban como resultado ciclos económicos, independientes de la planificación estatal. Como eso iba en contra de la filosofía del régimen le recompensaron con un destierro a Siberia. Ciertamente en la Rusia de Stalin eso era algo habitual para científicos de diversas áreas, así que no es algo muy extraordinario. Pero sirva de ejemplo de la mayor importancia que se da a la ideología sobre los hechos.

Si alguien quiere tener una idea de lo pobre que es la economía, en comparación con otras áreas del conocimiento, creo que debería leer, por ejemmplo algún libro de historia de la econometría. Para alguien con una mentalidad científica resulta escandaloso que hasta principios del siglo XX casi no empezaron a hacerse modelos matemáticos de la economía. De hecho, no es hasta los 40, más o menos, que empieza a haber un mínimo de sofisticación matemática de los mismos. De esa época es la investigación operativa/programación lineal, que permite calcular valores óptimos, de gran utilidad para la economía estadounidense (y también para sus ejércitos), los primeros modelos macroeconómicos o las primeras técnicas econométricas medio sofisticadas (en realidad bastante sofisticadas, hay que reconocer que la estadística ha crecido impulsada por impulso de los economistas, siendo muchos de ellos a su vez expertos enestadistica). Mas sorprendente es que incluso en los 50 haya grandes economistas que defiendan una economía sin matemáticas. Y hoy día es común ver muchos licenciado en economía que defiendan que no es necesaria la matemática, y que, después de todo, esta no sirve de nada.

Con todos estos antecedentes no es sorprendente que estemos en una crisis extraña y, según dicen, profunda, como la actual. Estoy leyendo, entre otras muchas cosas, el libro “la crisis de la macroeconomía” de Norberto E Garcia, que defiende un enfoque Keynesiano. Ciertamente me falta mucho que aprender (lo que no sé es si quiero aprenderlo xD), pero creo que poco a poco voy concretando mis propias ideas de como debería ser un sistema económico ajustado a estos tiempos. Y voy a intentar explicar un poco las “lineas maestras del mismo”.

Lo primero que creo que debe hacerse es estratíficar la economía. Hoy día se habla de dos economías, la economía productiva (o economía real) y la economía financiera. Me parece correcto, y tampoco creo que sea cuestión de reinventar la rueda. Admito que son dos estratos a tener en cuenta. Pero a esos yo les añadiría dos mas. En la base de todo pondría un estrato de economía de recursos. En este estrato se prestaría atención al “pequeño detalle” de que el mundo y sus recursos no son infinitos, y que no tiene sentido hablar de “crecimiento infinito” y cosas así. De hecho uno de los puntos sería definir el crecimiento económico en este nivel (del que derivan los demás). En este nivel la ecología (la seria, no la de los ecologistas) sería clave. Un poquito de historia nos puede dar claves para entender que tipo de cosas trataría, y como las enfocaría. La transición del cazador-recolector al agricultor-ganadero es clave y base de modelo. El cazador-recolector recogía unos pocos frutos y unos pocos recursos animales (carne sobre todo) de su entorno y el resto se lo repartían todas las demás especies. En la misma superficie el agricultor-ganadero cultiva plantas de uso exclusivo para la sociedad humana. También introduce unos animales cuyos recursos van a parar también a la sociedad humana. Es decir, sustituye un ecosistema que sustenta a una gran diversidad de especies a otro que sustenta en última instancia a humanos. Posiblemente el nivel total de producción de biomasa de los ecosistemas naturales sea mayor que el de los ecosistemas humanos, pero el porcentaje de los mismos que va a parar a los humanos es mucho mayor. En ese sentido el crecimiento es el desvío de recursos naturales del uso compartido al uso centrado en humanos. Por supuesto la segunda forma de crecimiento es aumentar el área de ocupación de los ecosistemas humanos. En general este es el tipo de definición de crecimiento económico que gusta a los ecologistas. Y, a mi, en general, me parece un buen punto de partida para definir el crecimiento en esa capa (o estrato).

Otro ejemplo histórico, mucho mas reciente, es muy interesante para ver la relación entre el estrato de recursos y el estrato de economía productiva. En los modelos macroeconómicos se proponen teorías matemáticas para explicar el crecimiento. Se analizan cosas como la función de producción (por ejemplo la de Cobb-Douglas) que relacionan el producto con una serie de factores, llamados insumos, como serían tecnología, capital y trabajo, que quedarian relacionados mediante la fórmula: . Los modelos de crecimiento en si mismos siguen pautas similares. Uno arquetítpico es el modelo de Robert Solow . Ahí el crecimiento se entiende como el crecimiento del PIB de un país (en ese modelo concreto se desprecian importaciones o exportaciones). Ese PIB (básicamente la producción de productos elaborados) está relacionado con la renta nacional y, por tanto, con la renta per cápita. Claramente no dice nada explícito del bienestar del promedio del individuo, ya que no habla de la dsitribución de la riqueza. Tampoco se para a analizar de dónde salen los elementos que aparecen en el PIB. Estos saldrían del estrato de la economía de recursos, pero en estos modelos se asume que hay una infinidad de recursos disponibles para ser elaborados. Esta suposición era una suposición razonable en la época en que se creó el modelo. Y, en especial en un país como USA en que se paso de los cazadores-recolectores (indoamericanos) a los agricultores cuando nació el país (hace unos pocos siglos) y la transición a la época industrial se terminó de fraguar casi, casi en la 2ª guerra mundial. Es decir, era un país en la que la expansión de los ecosistema humanos estaba a mitad de camino cuando se crearon los modelos. En Europa o Asia ya las cosas cambian mucho. En todo caso ni siquiera en los USA están libres de la dependencia en la capa de recursos. En la década de los 70 hubo una crisis económica cuando se produjo el peak de la producción de petroleo en USA. Los modelos al estilo Solow, que más o menos, funcionaban, no pudieron predecir esa crisis y fueron abandonados. Obviamente es absurdo culpar a esos modelos por no predecir algo que no aparece reflejado en ninguna de sus variables. El petróleo, y el resto de recursos, simplemente son invisibles en esos modelos. LA justificación última de los economistas a esas omisiones es asumir que el ingenio humano siempre va a ser capaz de extraer más y más de una misma zona (en ese sentido estaría representado por la inversión en tecnología y el avance de esta). Sin duda eso es irracional. La naturaleza ha tenido eones para ensayar tácticas de mejorar la producción. Y, pese a esa larguísima práctica es incapaz de extraer biomasa de dónde no hay recursos. En el ártico se produce menos biomasa que las selvas tropicales porque no hay sol. En los desiertos casi no se produce biomasa porque no hay agua. En definitiva, está bien que haya modelos de crecimiento que se ocupen sólo de la capa productiva. Pero debe hacerse un mayor esfuerzo en apoyar estos en la capa de recursos.

La siguiente capa es la de la economía financiera. Esta capa se ocupa de la financiación de los agentes de la economía productiva (las empresas y estados). Actualmente es el mayor cáncer de la economía ya que ha perdido su carácter original para convertirse en una economía especulativa que mediante maniobras de “mangonería financiera” está fomentando una redistribución de la riqueza muy poco equitativa. Vale que haya modelos como el de Pareto que muestren que “siempre” (es decir, al menos desde finales del siglo XIX) ha habido una polarización de la riqueza en la que el 20% de la población posee el 80% del capital. La teoría de redes puede más o menos probar que algo así surge de forma espontánea ya que si se tiene un modelo dinámico de redes en este los nodos mas conectados tienden a conectarse aún más. En la economía estas conexiones se van a traducir en riqueza y en “los ricos se van a hacer mas ricos”. En realidad no es terriblemente malo que haya gente muy rica y otra menos rica. Es gente rica puede invertir y crear empresas y etc. El problema es que ahora vamos hacia un desequilibrio aún mayor. La legislación debería velar porque esto no se produjera. Pero al estar muy concentrada la riqueza parece estar teniendo poder para influir en los legisladores. Y con la economía especulativa los ricos no buscan invertir en la capa productiva para obtener mas dinero sino que directamente sacan dinero endeudando al resto.

Ya he explicado tres capas. Ahora quiero introducir otra, que cada vez es más importante en la economía actual. Hace referencia a lo que en la jerga económica se denominan “bienes no rivales”. Un bien no rival es aquel que puede ser reproducido de manera indefnida a coste despreciable. Un ejemplo de ello son las ideas. Una plasmación mas fácil de entender de bien no rival es un mp3. Si yo copio en mi disco duro un mp3 eso no significa la destrucción del mp3 del disco duro de la persona que me lo pasó. Un bien rival, obviamente, es aquel que se destruye en su consumo. Si yo me como un pastel de un vecino ese vecino se queda sin él.

En cierto modo esa capa siempre ha existido, y ha sido importante. Casi todos los contenidos culturales en
última instancia son bienes no rivales. Si yo creo una nueva técnica de pintura, o de cerámica, o de composición musical, o una nueva tecnología, y otra persona la aprende eso no significa que yo la pierda. Claro, sí, si robo un cuadro de Picasso este pasa a ser mío y deja de ser de otros. Pero la técnica pictórica en si misma puede reproducirse indefnidiamente.

El problema con la capa de bienes no rivales es que la informática ha hecho crecer de modo exponencial. Peor aún, ha provocado una migración de bienes rivales, base de muchos sectores de la economía productiva, a bienes no rivales. Es un gran problema para los autores, como ha hecho notar la SGAE, pero también es un problema para el resto de la sociedad Con más y más bienes migrando de la economía productiva a la economía de bienes no rivales la producción de esta economía esta inevitablemente destinada a contraerse. Si una persona típica antes compraba discos, libros, comics, videos, iba al cine, etc, y ahora lo tiene gratis en casa no hay motivo para que los compre. De hecho esto es un problema relativo. El PIB que mida la economía productiva verá que este mengua. Pero eso es bastante engañoso. En realidad hoy día se produce muchísima más música que nunca. Y también se consume. El problema es que esa música la produce gente en su casa, con un ordenador, la distribuye por Internet y la consumen en su casa muchas otras personas. Y todo ese proceso es invisible para los baremos de medida de la economía productiva. Como quiera que esas actividades requieren tiempo de atención humana todo ese periodo de producción y consumo de bienes no rivales se traduce en una disminución de producción y consumo de bienes rivales, y, por consiguiente, en caída del PIB visible. Por ejemplo, esta entrada. Me ha costado algo mas de media hora escribirla. Y según las estadísticas del blog podría llegar a tener varios cientos de lectores en una semana. Pues todo ese tiempo de producción y consumo no cuenta en las medidas de la economía productiva al uso. Es necesario que se articule un PIB que incluya también la producción y consumo de esos bienes no rivales. Posiblemente usando ese PIB se observe que la aparente recesión de la última época en realidad es un crecimiento mayor que el de ninguna época anterior. Y, por supuesto, una vez sepan medir ese crecimiento de la capa de bienes no rivales debe articularse un medio de retribuir ese crecimiento dentro de la capa de economía productiva (para que los músicos-autores en general- no se mueran de hambre y tal xD).

Bien, eso es la parte de estratificación. Como me he alargado mucho dejo para otra ocasión las propuestas de como establecer una economía no centralizada y como esas propuestas deberían corregir los actuales problemas en las dos capas mas visibles para la economía ortodoxa (la productiva y la financiera).