Entrades amb l'etiqueta ‘curiositat’

Bernoulli, allò que és inútil, i el que és útil

dijous, 12/10/2017

L’any 1738, el matemàtic holandès Daniel Bernoulli, en el seu llibre sobre hidrodinàmica, va exposar l’equació que relaciona la velocitat i la pressió en fluids no viscosos en base a la conservació de la seva energia. Bernoulli va veure que, en els fluids estables i incompressibles, la suma de tots els termes d’energia al llarg de qualsevol línia de corrent és idèntica a tots els seus punts (vegeu la nota al final). De fet, el seu resultat és conseqüència de les lleis de Newton: si un petit volum de líquid flueix per una canonada plana i va d’una zona d’alta pressió a una altra de baixa pressió, experimenta més força al darrere que al davant i això fa que aquest volum s’acceleri al llarg de la línia de corrent. El principi o equació de Bernoulli és un bon exemple de troballa científica, perquè descobreix noves lleis de la natura i ens ajuda a entendre una mica més el món. Però, ben mirat, no sembla que hagi de ser molt útil, oi?

Fa pocs dies, un company em va passar un escrit deliciós. El va escriure l’Abraham Flexner l’any 1939, i parla de la utilitat del coneixement inútil. En Flexner explica que el món és un lloc perdut i confús, però que els poetes, artistes i científics sempre han estat capaços d’ignorar els factors que els haguessin pogut paralitzar i bloquejar. Observa que mentre que la vida intel·lectual i el cultiu de l’esperit són activitats inútils si les mirem des d’un punt de vista pràctic, acaben produint una forta satisfacció a qui les exerceix. Ara bé, el que és interessant és que aquesta activitat creativa dels científics, que moltes vegades no té altre objectiu que la cerca del plaer associat a les troballes i descobriments, genera, de manera inesperada, resultats útils que ens acaben canviant la vida. Explica que la característica probablement més rellevant del pensament modern és la curiositat. I que aquesta, per poder volar lliurement, no pot coartar-se. Els exemples que presenta, de Galileo a Newton, de Maxwell a Hertz, d’Euclides a Gauss i molts altres, són definitius. Tots ells van ser extraordinàriament creatius perquè van gaudir, en paraules d’Abraham Flexner, d’una llibertat acadèmica absoluta sense cap compromís, la qual cosa va acabar tenint una importància cabdal en els seus descobriments. I, al cap d’uns anys, les troballes de tots ells van possibilitar l’invent de sistemes i ginys que ara usem cada dia. Flexner proposava per tant que les institucions d’ensenyament superior haurien de tenir com a objectiu el cultiu de la curiositat sense considerar cap tipus d’aplicabilitat immediata (cosa que serveix per als científics però també per poetes, artistes i altres àmbits creatius). Perquè no som massa lluny els uns dels altres, com bé ens explicava, fa poc, en George Steiner. Cal dir que l’Abraham Flexner va ser director de l’Institut d’Estudis Avançats de Princeton, un lloc privilegiat on els investigadors d’elit no tenen deures, només oportunitats i bones condicions per poder pensar i crear.

Bernoulli no va pensar en la utilitat de les seves equacions. Les va obtenir mogut per la curiositat, va gaudir-ne, i va tenir la satisfacció de veure que era una bona explicació del que passava a la realitat. Però durant 170 anys, el seu principi va romandre tancat als laboratoris i a les universitats de ciències. Era una llei interessant però força inútil. Finalment, a principis del segle XX, l’alemany Martin Wilhelm Kutta i el rus Nikolai Jukovski la van utilitzar per demostrar el teorema que porta el seu nom, el de Kutta-Joukowski. Aquest va ser el resultat que permetre dissenyar bones ales i construir ginys que per primera vegada a la historia van emular el vol dels ocells. El teorema de Kutta-Joukowski explica per què l’aire flueix més ràpidament per damunt de l’ala que no per sota, i per què les ales dels avions fan que puguin volar sense caure. El resultat estrany i quasi poètic de les troballes de Bernoulli, passat per la mà de Kutta i Jukovski, el podem admirar cada vegada que veiem enlairar-se un avió o un helicòpter.

Ara, al segle XXI, estem tornant a recuperar Bernoulli. Perquè, mentre que la revolució industrial va substituir els vaixells de vela pels de motor, l’actual crisi ambiental ens torna a obrir els ulls a l’ús del vent. El vent és una solució òptima pel transport marítim perquè és sostenible, de fàcil accés, de baix cost i perquè no genera emissions. Els sistemes de propulsió de vaixells assistits pel vent es poden basar en diverses solucions: veles rígides, rotors Flettner, o aerogeneradors entre d’altres. Totes elles actuen com a sistemes auxiliars que permeten reduir el consum de combustible quan fa vent. La imatge de dalt, que he obtingut d’aquesta pàgina web, mostra un exemple de vaixell amb veles rígides. Consisteix en diverses làmines aerodinàmiques verticals, que poden girar per adaptar-se a la direcció del vent. Estan fetes de material dur, per millorar la fiabilitat de tota l’estructura, i poden incloure flaps per augmentar la seva eficiència. És una solució òbvia i ben elegant, que sembla estrany que hàgim trigat tant de temps en descobrir, mentre estàvem ben abduïts pel gasoil.

Mira per on, el principi de conservació de totes les formes d’energia mecànica al llarg de qualsevol línia de corrent de l’aire en moviment, que Bernoulli va formular fa 280 anys, és el que ajudarà els vaixells a navegar amb energia verda. Una demostració més de la utilitat del coneixement inútil.

———

Per cert, la Marina Garcés diu que la seva Barcelona és una ciutat a la qual no li agrada el poder, una dona lliure, una princesa que no vol regne ni marit. Diu també que els colors amables del mapa dels estats al món són el resultat de la geografia de la guerra.

———

NOTA: Bernoulli va veure que, en els fluids estables i incompressibles, la suma de totes les formes d’energia mecànica al llarg de qualsevol línia de corrent és idèntica en tots els seus punts. Aquesta suma, a la formulació de l’equació de Bernoulli, té tres termes: el d’energia cinètica que depèn del quadrat de la velocitat, el d’energia potencial gravitatòria que només es modifica si el fluid puja o baixa, i el de pressió dinàmica que és proporcional al valor de la pressió.

El rapte de la tecnologia

dijous, 29/09/2016

Fa temps vaig assistir a una conferència on es parlava de l’anomenat streaming, la transmissió en flux de dades que ens permet veure vídeos i pel·lícules sempre que volem i sense haver de baixar-les d’internet. És un tema apassionant. Qui ens havia de dir, fa deu o vint anys, que podríem accedir a infinitat de vídeos en plataformes com YouTube i similars?  Com és que els podem veure en temps real en els nostres ordinadors i mòbils?  Com es fa per comprimir i enviar la informació?  Quina qualitat té? Com es poden superar, sobre la marxa, les baixades constants de velocitat que pateix la xarxa?  Quins avenços podem esperar, els propers anys, en aquest tema que encara és obert des d’un punt de vista científic i tecnològic? Doncs bé, la conferència va començar, i les meves expectatives van caure per terra en menys de trenta segons. No ens van explicar el per què de res. Durant quasi una hora, ens van parlar de plans de negoci i de com fer diners amb aquestes noves tecnologies d’enviament de vídeos per flux de dades.

Per desgràcia, aquest no és un cas aïllat. És cert que els avenços accelerats de les darreres dècades han contribuït a que moltes coses del nostre entorn siguin difícils d’entendre i explicar: era molt més fàcil comprendre el funcionament d’una màquina de tren de vapor que saber què fa en cada moment un telèfon mòbil. Però també és cert que les fonts bibliogràfiques i audiovisuals que expliquin bé i de manera entenedora el funcionament dels nous invents són escasses. I no parlem de les explicacions dels seus fonaments científics.

El problema, m’atreviria a dir, és que el discurs científic i tecnològic ha estat segrestat per gent que no són del camp. Es parla molt de tecnologia (menys de ciència) però amb una visió més aviat economicista i a vegades catastrofista. La tecnologia es veu com una oportunitat de negoci i també com una font de deshumanització. Per a mostra, una paraula que s’està posant de moda: bioeconomia (o com fer diners amb el que és biològic). Ni les empreses dites “tecnològiques” són habitualment punteres en innovació, ni els anomenats “tecnòcrates” han estudiat ciència i tecnologia. Es dóna la paradoxa que molts dels que parlen de tecnologia en els mitjans de comunicació no la entenen, mentre que bastants dels bons estudiants en ciència i tecnologia que surten de les nostres Universitats acaben trobant feina a l’estranger en empreses que sí que valoren la veritable formació tecnològica. No sols no estem interessats en saber tecnologia (com i perquè funcionen els nostres ginys) sinó que estem canviant el significat de la paraula. En aquest escenari de rapte i segrest del discurs, he de reconèixer que algunes vegades em sento estranger en el meu propi àmbit…

Per sort, encara hi ha gent que s’interessa per explicar com són les coses, com funcionen i per a què les podem utilitzar. Tenim bons llibres de divulgació científica, i a internet podem trobar vídeos de conferències meravelloses, com aquests col·loquis sobre fotografia de l’Acadèmia francesa de ciències o com molts altres. Són petits espais per al saber en un món d’interessos econòmics on tothom ens vol vendre alguna cosa, on l’objectiu és fer diners i on ens hem de defensar constantment dels qui ens volen fidelitzar. M’agrada, en canvi, quan veig gent que creu que la tecnologia és només una eina i que treballa amb l’objectiu de construir un món millor. M’agraden les empreses que fan drons per detectar mines i salvar vides, i m’agrada la MwangaBora dissenyada per Evans Wadongo. Són invents fàcils d’entendre, que no amaguen res.

Per cert, la Milagros Pérez Oliva diu que s’observa preocupació a les cúpules financeres pel deteriorament de la imatge de la banca, però que la gran estafa de les preferents explica molt bé les causes d’aquest deteriorament.

La curiositat

dijous, 4/06/2015

La Theresa Willingham diu que tots naixem curiosos, ho explica en aquesta conversa TED. Els infants no paren. Ho volen tocar, tastar, olorar i explorar tot. Després, a mesura que es fan grans, perden la innocència i deixen de banda la curiositat. En pocs anys, els nens passen de l’entusiasme i les constants preguntes a l’apatia i el desinterès. Segurament hi ha raons biològiques, però la família, la societat i l’educació també hi fan alguna cosa. Els nens creixen, van aprenent les habilitats que els han de servir per viure en aquest món tan complex, però també van apagant la seva curiositat. És molt fàcil desincentivar la seva curiositat innata, sobretot quan estem cansats i ens empipa que insisteixin i preguntin tant.

Però el cert és que la curiositat genera creativitat. La curiositat és el combustible que mou els avenços en qualsevol camp, sigui social, polític, literari, artístic, científic, econòmic, tecnològic, mèdic, històric o qualsevol altre. Si fem cas al que ens diu la Theresa Willingham, hem de treballar per mantenir la nostra curiositat i per exercitar l’esperit crític, intentant potenciar en nosaltres el que volem que els nostres nens no perdin. Tot el que ens envolta és un motiu per la curiositat i per a fer-nos preguntes. Què és la vida? D’on surt el nostre instint de supervivència? Per què és blau, el cel? Cóm és que poden guardar informació, els llapis de memòria? Què és el que fa que puguem enviar-nos fotos des del telèfon? Per què, en temes d’energia i canvi climàtic, no fem cas als científics? Per què hi ha fam al món? Per què hi ha comerç d’armes? És fiable, el que llegim i escoltem? I així, fins l’infinit.

En canvi, un estudi recent fet a Suïssa mostra que el 45% dels nois i el 70% de les noies que comencen l’ensenyament secundari se senten poc estimulats per part dels seus professors pel que fa al seu interès per la tecnologia. El trist de tot plegat és que la manca d’estímuls talla les ales de la curiositat i moltes vegades porta cap a l’apatia i el desinterès. I a casa nostra no som pas diferents. Els adults hem perdut la curiositat dels infants, ens fem poques preguntes i acabem tenint un baix interès per disciplines com la filosofia, la ciència i la tecnologia. Vivim enganxats a la tecnologia però sense voler-ne saber res, com si fos màgia. I, com diu en Jorge Wagensberg, és impossible viure amb esperit crític en aquest món tecnològic si no el volem entendre. El fet és que la situació a Espanya pel que fa a la visió social en temes de ciència i tecnologia és preocupant (i a Catalunya segurament també, encara que no he trobat dades concretes). Els resultats d’una recent enquesta feta per la FECYT són ben explícits. Més del 27% dels enquestats creuen que el Sol gira al voltant de la Terra, i més d’un 40% pensen que els primers humans van coexistir amb els dinosaures. L’enquesta es va fer fa només cinc mesos.

La Theresa Willingham ens diu que el que cal és una generació de gent que hagi crescut fent-se preguntes i cercant respostes, gent que no tinguin por de fer-se mal ni de caure o fallar, gent que cregui que la curiositat és la seva forma de vida.

Per cert, en Miquel Puig diu que els polítics han d’estar disposats a defensar el ciutadà dels interessos del capital. Diu que de fet, d’això va la política.