Población y poblaciones (¡Peligro: porcentajes!)

¿Qué porcentaje de las noticias de los medios consiste en dar un porcentaje? Es una interesante pregunta recursiva, que no sería difícil de contestar con un poco de trabajo de campo. Yo no lo he intentado, pero sí he hecho una pequeña cata en Google Noticias, y he encontrado 15.1 millones de resultados para “porcentaje” y 28.6 millones para “por ciento”. Si comparamos con 19.4 millones para “corrupción”, 18.9 para “crimen” o 95.2 para “guerra”, vemos que los porcentajes se codean con algunos de los temas más tratados por los medios (aunque por supuesto no tienen nada que hacer frente a “fútbol”: 480 millones de resultados).

Ahora bien, la pregunta importante sería, ¿qué porcentaje de esas noticias sobre porcentajes es correcto? Aquí habría que hacer mucho más trabajo para estimarlo, pero me atrevo a apostar que no es muy grande. Rara es la noticia que mencione un porcentaje que, de un modo u otro, no tenga algún error.

PeligroPorcentajes

Por ejemplo, aquí tienen dos noticias recientes reseñadas en Malaprensa: La recuperación reduce un 500% las quiebras empresariales en Baleares y El 93 por ciento de los españoles quiere abolir el cambio de hora. La primera es un disparate bastante obvio, en la segunda el fallo es más sutil… pero también está mal.

Aquí les traigo otra:

La Tierra ha perdido el 60% de sus animales salvajes en 44 años

EL titular es del ABC, pero podría haberlo tomado de muchos otros medios: La Verdad titula exactamente igual, El Confidencial dice que Los humanos hemos arrasado el 60% de la vida animal en sólo 40 años, Computer Hoy (que no sé por qué informa de estas cosas) afirma que La población de vida silvestre ha disminuido un 60% desde 1970…y así podríamos poner muchos más ejemplos (¡incluso de años anteriores!: en 2016, El País informaba de que Más de la mitad de las poblaciones de vertebrados han desaparecido en 40 años).

Pero en realidad, el informe del WWF que es la fuente de la noticia, no dice eso: lo que ocurre es que la inmensa mayoría de los periodistas no lo han entendido bien. Un titular mucho más ajustado a la realidad es el de  La Vanguardia, que dice que Las poblaciones de vertebrados se han reducido un 60% en 40 años por el descontrolado consumo humano, según lamenta WWF.

¿No es lo mismo? No. En primer lugar se trata de vertebrados, no de la vida silvestre, ni de los animales (la vida silvestre incluye las plantas, y la inmensa mayoría de los animales son invertebrados).

Pero lo que más nos interesa aquí es algo más sutil. Cuando el WWF habla de “poblaciones de vertebrados”, está usando un término técnico, de manera que, curiosamente, decir que “las poblaciones han disminuido en un 60%” no es lo mismo que decir que “la población ha disminuido en un 60%”.

Lo explican muy bien en un artículo de The Atlantic, titulado “Wait, Have We Really Wiped Out 60 Percent of Animals?”, del que traduzco:

Para comprender la diferencia, imagina que tienes tres poblaciones: 5.000 leones, 500 tigres y 50 osos. Cuatro décadas después, tienes sólo 4.500 leones, 100 tigres y sólo 5 osos (¡vaya por Dios!). Estas tres poblaciones han disminuido en un 10 por ciento, 80 por ciento y 90 por ciento, respectivamente, lo que significa que la disminución promedio es del 60 por ciento. Pero el número total de animales ha pasado de 5.550 a 4.605, que es una disminución de sólo el 17 por ciento.

El decir, en este ejemplo las poblaciones han sufrido una disminución del 60% pero la población ha disminuido sólo el 17%. Y este es un problema recurrente con los tantos por ciento. Imaginen que hacemos algo similar a lo que ha hecho el WWF pero con los municipios de España en vez de con las poblaciones animales. La gran mayoría de municipios son pueblos pequeños cuya población ha declinado espectacularmente en los últimos 40 años. Así que las poblaciones (de los municipios españoles) han sufrido una gran disminución en los últimos cuarenta años, pero la población (de España) no ha disminuido, sino que ha aumentado, gracias al crecimiento de las capitales de provincia y las grandes ciudades.

¿Cuál es la disminución real de la población de vertebrados? Con los datos del informe del WWF no lo podemos saber; de hecho, aproximadamente la mitad de las poblaciones estudiadas están aumentando, pero la media de los porcentajes da una importante disminución porque los porcentajes de disminución son mucho más grandes que los de aumento.

No se trata pues de minimizar el problema: es realmente grave, y está bien que se informe sobre ello. Pero no costaría tanto contar la historia bien: el propio informe del WWF advierte explícitamente que “no es un censo de toda la vida salvaje, sino un informe sobre cómo han cambiado de tamaño sus poblaciones”.

Moraleja: Cuando veas un tanto por ciento, echa mano de tu sentido crítico… o si no, más vale que olvides la noticia.

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España en 1486, según la Geografía de Ptolomeo

Claudio Ptolomeo, que vivió en Alejandría en el siglo II d.C, tiene el mérito de haber escrito tres de los libros más influyentes de la historia: el Almagesto, el Tetrabiblos y la Geografía. El primero es quizá el más conocido: es el tratado que compilaba todo el saber astronómico de la antigüedad, y que los árabes llamaron “el más grande” (eso significa su nombre). El segundo fue la biblia de los astrólogos durante más de mil años. El tercero fue el primer atlas.

Todos hemos tenido entre las manos un atlas y puede parecer que algo tan común es un logro mucho más modesto que los otros dos volúmenes, de nombres esotéricos e imponentes. Creo que es justo al contrario: el hecho de que un atlas nos resulte tan familiar dos mil años después de que Ptolomeo lo inventase demuestra precisamente su  genialidad.

El atlas de Ptolomeo contenía un mapamundi y un conjunto de mapas regionales, cada uno a la escala más apropiada. Pero era mucho más. Empezaba con un tratado cartográfico que explicaba científicamente la determinación de la latitud y longitud, así como una solución (la primera) al difícil problema de representar una superficie esférica sobre el plano. Y la mayor parte del libro la ocupaba una lista con las latitudes y longitudes de todas las ciudades y accidentes geográficos representados.

La Geografía marcó un estándar que fue seguido por todos los atlas durante siglos, hasta la actualidad: es asombroso ver que el índice de los que se publican hoy sigue siendo muy similar al de Ptolomeo, con el mismo listado y las mismas explicaciones cartográficas.

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Mapamundi de la Geographia de Ptolomeo, traducida por Jacopo d’Angelo y publicada en 1467 en el monasterio de Reichenbach [Fuente: Wikipedia commons]

Los mapas originales no sobrevivieron durante la Edad Media, pero el listado de lugares y las descripciones de las proyecciones cartográficas sí se conservaron, y permitieron reconstruirlos a los estudiosos bizantinos. La Geografía fue traducida al latín a principios del siglo XV por Jacopo d’Angelo, uno de los primeros humanistas italianos, que había aprendido griego con el embajador bizantino Manuel Chrysoloras, y viajado con él a Constantinopla en 1395. La Europa medieval no conocía nada parecido, y la traducción, aunque fue criticada por sus imprecisiones (d’Angelo no era matemático ni astrónomo) fue un best seller, en una época en la que todavía los libros se copiaban manuscritos.

Una de las primeras ediciones impresas de la Geografía fue la publicada en Ulm por Johannes Reger en 1486. Aquí tenemos el mapa de la Península Ibérica:

(observen las escalas vertical y horizontal que indican, respectivamente las latitudes y las longitudes… aunque, obviamente, estas últimas no se medían respecto al meridiano de Greenwich).

La Biblioteca de Castilla-La Mancha en Toledo posee un ejemplar de este libro, y podemos hojearlo en la Biblioteca Virtual del Patrimonio Bibliográfico, en concreto, en este enlace. Curioseando por sus páginas he encontrado (en la 243) este mismo mapa, un poco más sucio pero a una escala excepcionalmente detallada, tanto que permite leer los nombres de las ciudades (haciendo click para verlo con una resolución muchísimo mayor):El lector curioso puede entretenerse buscando sitios conocidos, aunque no lo facilita que estén en latín… Pero curiosamente, en esta edición los mapas están duplicados, y tres páginas después tenemos esta versión “política” de la península, con los nombres contemporáneos (de nuevo click para verlo en detalle):

Aquí ya no aparecen latitudes y longitudes, el contorno no es precisamente igual al anterior y las montañas, que siguen pareciendo pegotes de plastilina, son muchas más y no están en los mismos sitios…

Intrigado por estas discrepancias, me he preguntado hasta qué punto eran exactas las coordenadas del atlas, y hasta qué punto las siguió Johannes Reger. Pero no les voy a decir mis conclusiones. En lugar de eso, para que puedan sacarlas ustedes mismos, aquí tienen una tabla de longitudes (el primer número) y latitudes (el segundo), sacadas de las tablas del libro (están entre las páginas 118 y 125 del libro, pueden consultarse en este enlace), para algunos lugares reconocibles:

Corduba (Córdoba): 9º 1/3, 38º 1/3
Italica (Sevilla): 7º, 38º
Sacrum Promontorium (Cabo de San Vicente): 2º 1/2, 38º 1/4
Salmantica (Salamanca): 8º 1/2, 41º 1/3
Cartago Nova (Cartagena): 13º, 37º 1/3
Emporie (Ampurias): 18º 1/2, 42º 1/3
Lucus Augusta (Lugo): 7º 1/3, 43º 1/3
Complutum (Alcalá de Henares): 10º 1/2, 41º 1/2
Toletum (Toledo): 10º, 41º
Palma (Palma de Mallorca): 17º 1/6, 39º 1/4

… por si alguien tiene la paciencia que me ha faltado a mi 😉

*

P.S.: Gracias a mis alumnos del curso Las ideas de la ciencia, cuyos comentarios me han inspirado este post.

Jonathan Haidt y el sesgo de confirmación

Hoy aparece en El Mundo una entrevista con Jonathan Haidt, un prestigioso psicólogo social norteamericano. Merece la pena leerla entera (es sorprendentemente buena) pero en relación a lo que estamos estudiando en el curso Ciencia para pensar mejor hay una respuesta que quiero copiar aquí:

El auge del populismo en las democracias occidentales es el resultado de dos factores: la globalización y las redes sociales. Internet y Google fueron dos grandes regalos para el llamado confirmation bias o sesgo de confirmación. La pura reafirmación de nuestros prejuicios. Eso ocurrió a finales de los años 90. Luego llegaron Facebook y el iPhone, que extendió masivamente el uso de las redes sociales.

Desde 2012, cientos de millones de personas están conectadas a través de dispositivos que favorecen la comunicación pero también la más ácida polarización. Las redes se han convertido en una de las más poderosas fuerzas de centrifugación social. En ellas conviven, por decirlo de alguna manera, auténticos guetos morales en los que la verdad es estrictamente irrelevante. Las creencias más exóticas se propagan como el fuego. Y cualquiera que las cuestione es sometido a un linchamiento, como mínimo, virtual.

Así, el procedimiento que nos convierte en seres racionales e inteligentes -una persona hace una afirmación; otra la refuta; llegamos a una conclusión- se está viendo sustituido por el grito de la tribu. Esto es una pésima noticia para la inteligencia colectiva, claro. Y también un peligro para la democracia.

Más sobre el peligro del sesgo de confirmación en las redes sociales en este vídeo corto (recomiendo poner los subtítulos):

Chicos bailarines y turbas violentas

Las semanas pasadas hemos hablado en el curso Ciencia para pensar mejor sobre las ilusiones cognitivas (como los efectos halo y ancla, el sesgo de representatividad o el de disponibilidad). Todos estos son efectos que ocurren a nivel individual y que contribuyen a que a menudo nos comportemos de una manera que no es precisamente racional. Sin embargo, somos animales sociales, y lo que ocurre en nuestro entorno nos influye mucho, así que es de esperar que la dimensión colectiva de nuestro comportamiento también tenga componentes irracionales… y así es. De hecho, estos efectos colectivos son aún más dramáticos que los individuales. Hay un vídeo bastante conocido en el que vemos cómo un niño que se pone a bailar, al principio solo, termina por arrastrar a una multitud: En el audio se presenta esto como un ejemplo de cómo funciona el liderazgo, y se resalta lo importante que es conseguir un primer seguidor. Es una manera de verlo en positivo… pero a mí me parece más apropiada una interpretación más siniestra. Lo que estamos viendo tiene justamente el mismo mecanismo de un linchamiento: la masa puede ponerse a bailar, sí, pero igualmente puede ponerse a tirar piedras a un esclavo negro o a asaltar el Parlament. La dinámica la estudió un célebre sociólogo, M. Granovetter (al menos, debería ser célebre en España, ya que lo cita la tesis doctoral más leída de la historia: la de Pedro Sánchez… aunque con un ligero error 😉 ) Supongamos que una multitud rodea el Parlamento. ¿Qué es lo que determina que la manifestación se mantenga pacífica o degenere en un tumulto violento?  Granovetter señala algo de sentido común: que cada individuo se anime a pasar a la violencia está condicionado por lo que hacen los demás. La mayoría no están dispuestos a lanzar la primera piedra, pero si otros lo han hecho, es mucho más sencillo animarse a hacerlo. Y cuantos más lo estén haciendo, más sencillo resulta unirse a ellos. De hecho, es razonable postular que para cada individuo i hay un umbral N(i), de manera que si el número de personas tirando piedras en la multitud es mayor o igual que N(i), el individuo i se va a poner a tirar piedras también. Este umbral es una medida de lo indignado que está el individuo i: cuando más bajo sea el umbral, mayor es su enfado, y necesita menos para pasar a la violencia. Todo esto es muy razonable, pero lleva a efectos sumamente irracionales, porque el comportamiento de la masa depende de manera muy poco intuitiva de la distribución de los umbrales N(i). Supongamos que hay 100 manifestantes, y que en todos el umbral es 1; es decir, todos están enfadadísimos, de manera que basta que vean a una sola persona ponerse a apedrear el Parlamento para unirse. A pesar de eso, la manifestación no degenerará en violencia porque nadie tirará la primera piedra: quien tira la primera piedra tiene que tener, por definición, un umbral de 0. Bastaría, sin embargo, que uno estuviera un poco más indignado y tuviera el umbral de 0 para desatar el caos: todos se pondrían inmediatamente a apedrear el Parlamento. Una pequeña diferencia puede tener efectos dramáticos. Peor aún. Supongamos dos multitudes distintas, siempre de 100 personas. La primera es la que vimos antes: todos tienen un umbral de 1. La segunda tiene una indignación media mucho menor: sus valores de N(i) son 99, 98… y así sucesivamente hasta …3,2,1,0. La primera, como hemos visto se congregaría ante el Parlamento sin que llegara a estallar la violencia. En el segundo caso, sin embargo, tenemos un individuo con N=0, que se va a poner a tirar piedras aunque nadie le respalde. Pero también otro con N=1, que al ver al primero, va a pasar a la acción, y otro con N=2, que al ver a estos dos se va a unir a ellos. Y así sucesivamente: la transición a la violencia se va a propagar como un reguero de pólvora, y en poco tiempo tendremos a una turba enfervorecida y una lluvia de adoquines sobre la sede de la soberanía popular… y sin embargo, la indignación era mucho menor que en el primer caso.  Por otra parte, hubiera bastado que nadie tuviera N=1 (es decir, que la distribución de umbrales acabara en …3,2,2,0) para que el primer energúmeno violento se quedara sólo y se cortara la intifada. En definitiva: a diferencia de los individuos, que sonirracionales pero relativamente previsibles (predeciblemente irracionales, como dice Dan Ariely) en las multitudes diferencias mínimas pueden dar lugar a comportamientos radicalmente diferentes. Para bien, quizá (y todo el mundo se pone a bailar muy contento), pero, me temo que más frecuentemente, para mal.

*

Una recomendación: una página excelente para aprender jugando sobre el comportamiento de las multitudes (y cómo este depende enormemente de las redes de relaciones entre los individuos) es ésta. Muy recomendable.

La tragedia de la cinemática

Es verdad, puede que el título sea una exageración: esté como esté la enseñanza de la cinemática en la ESO y el Bachillerato, no puede compararse con un terremoto o una guerra… Pero dentro de sus parámetros académicos e incruentos, es lo más parecido que tenemos a un desastre. No un desastre natural, sino uno de esos producidos por el abandono y la indiferencia.

La cinemática es el estudio descriptivo del movimiento, y como tal, es la puerta de entrada a la dinámica de Newton y en definitiva a toda la física. Virtualmente todos los libros de esta materia empiezan con los conceptos de velocidad, aceleración y ecuación del movimiento. Incluso cuando el libro todavía no se llama de Física, sino de Ciencias de la Naturaleza, como en 2º de la ESO, encontramos una vez más esas inevitables definiciones, que se repetirán religiosamente en 4º de la ESO, y una vez más en 1º de Bachillerato: pocos temas se repasan más veces que la cinemática.

Y aquí viene el problema: la cinemática se estudia muchas veces, pero siempre se estudia mal. La razón es muy sencilla: el estudio del movimiento, incluso el de un punto material (que no tiene dimensiones y no puede por eso girar sobre sí mismo o deformarse) es mucho más complicado de lo que parece a primera vista. Requiere manejar los vectores con soltura, y sobre todo, necesita comprender el concepto de derivada.

En efecto, la definición buena de velocidad, la única que de verdad abre la puerta de la dinámica de Newton y en definitiva de toda la física, es que la velocidad es la derivada de la posición respecto del tiempo. En una dimensión, si la posición es x(t), la velocidad es v(t)=\frac{dx}{dt}. Y en tres dimensiones, si el vector de posición es \vec{r}(t), la velocidad es \vec{v}(t)=\frac{d\vec{r}}{dt}. Análogamente, la aceleración es la derivada de la velocidad.

El camino inverso, de la aceleración a la velocidad y de la velocidad a la posición, se recorre con la operación inversa de la derivada: la integral. La cinemática, en definitiva, no es más que cálculo diferencial e integral aplicado, y su tragedia es que siempre que se explica en la enseñanza media, una y otra vez, se hace antes de que se hayan explicado los conceptos de derivada e integral.

Si no se lo creen ustedes (no me extraña), aquí tienen una página de un libro de Física y Química de 1º de Bachillerato:

TragediaCinematica

¡El mensaje del recuadro azul es antológico!: “te vamos a explicar esto usando un concepto que no te han explicado”. Años y años de reformas pedagógicas para llegar a esta aberración…

Pero comprendo a los pobres autores. Seguramente ellos, que saben física, nunca lo explicarían así… si les dejaran. Pero están obligados a seguir un temario impuesto por el Ministerio. Y ese temario les obliga a enseñar a hacer tortillas a unos estudiantes que no han aprendido a cascar huevos. ¿No es esto un desastre?

*

P.S.: Por si alguien tenía alguna duda: el programa de Física de 2º de Bachillerato (cuando por fin se han estudiado las derivadas y las integrales), ya no incluye la cinemática. Brillante.

Malas noticias

No, no voy a hablar del cambio climático o de la guerra de Siria. Me refiero a noticias que son malas en otro sentido: engañosas, chapuceras, ineptas… El tipo de noticias que el blog Malaprensa (que realiza un impagable servicio público) viene analizando desde hace años.

Una de las razones que me motivó a crear el Curso de Humanidades “Ciencia para pensar mejor”, que acaba de comenzar su tercera edición, es encontrarme una y otra vez con este tipo de malas noticias. Lejos de remitir, la chapuza parece extenderse cada vez más, no ya en los dominios sin ley de twitter, sino muy a menudo en la prensa supuestamente seria. Por eso es más necesario que nunca estar en guardia y tener las herramientas intelectuales para no picar en el anzuelo. Ese es uno de los objetivos del curso.

Un ejemplo, de hace cuatro días. Leo en la página de portada de El Mundo este titular:

ElMundo1.PNG

¡Qué barbaridad! Pero ¿qué nos encontramos en el cuerpo de la noticia? Ahora el titular es distinto:

ElMundo1b

Y he aquí unos párrafos seleccionados:

ElMundo2

Así que lo que ha ocurrido realmente es que una web (que no hay manera de encontrar con los datos del artículo) ha recabado testimonios sobre el acoso en arqueología, y el 50% de las participantes voluntarias dicen haber sufrido acoso. ¿Es una muestra representativa? Yo diría que no… Y si la muestra no es representativa, la encuesta no sirve para nada.

¿Cuál es el problema? Que si hacemos un titular ajustado a la verdad nadie va a picar (quiero decir, a hacer click). En realidad, no hay noticia: podríamos hablar, quizá, de una no-noticia, que es uno de los géneros de las malas noticias.

Pero una vez lanzada la no-noticia, da mucho juego: además de los clicks en la web de El Mundo (que se traducen en dinero de publicidad), está el sinfín de comentarios al final de la página, con los que los lectores se desahogan lanzándose improperios, la tormenta que se desata en twitter, la opinión de algún tertuliano en la TV…. etc: ruido, que es de lo que se trata.

Esto es un ejemplo, escogido casi al azar. Seguro que ustedes pueden encontrar muchos más. Es un buen ejercicio para empezar a entender nuestro ecosistema informativo.

La EvAU en el mundo real: el desenlace

¿Qué fue de Diego, el alumno que conocimos en el post anterior queriendo entrar en Medicina? Hoy ya conocemos el desenlace. De todos los mundos posibles considerados por la estadística, el que se materializó fue este:

AjusteNotasCorte2018

Esta gráfica es la misma que vimos en el post anterior, con la única diferencia de que aparece un punto más, el de la nota de corte de 2018. Y está justo sobre la recta, es decir, que nuestra extrapolación se ha cumplido casi con toda exactitud: Diego ha podido matricularse en Medicina, en la Universidad de Alcalá.

Ahora podríamos decir triunfantes: ¡así funciona la ciencia! Pero no sería honrado. Las extrapolaciones lineales no siempre aciertan, y en este punto conviene ver cómo ha sido la evolución de las otras universidades de Madrid:

EvolucionNotasCorte2018

A la vista de la gráfica, tenemos que abandonar el triunfalismo, y nos vemos incluso tentados a pasar al extremo opuesto: parece que, en realidad, la única universidad en la que la extrapolación lineal ha acertado es la de Alcalá… Pero una vez más, no sería una buena conclusión. Decir que la extrapolación “ha acertado” es una simplificación, un titular periodístico que traiciona su esencia, que es estadística. El valor que nos proporciona la recta de ajuste en 2018 sólo es el valor más probable de acuerdo con nuestro modelo lineal. Pero no siempre el valor más probable es el que ocurre (ya vimos en el post anterior que había una distribución en torno a ese valor, y que podíamos trazar unos márgenes que acotaban su probabilidad) y no siempre las cosas son lineales.

La suposición de una variación lineal es la más sencilla, y por eso es razonable cuando los datos no nos sugieren lo contrario, como ocurría aquí. Pero incluso con estos datos había alguna razón para sospechar posibles desviaciones de la linealidad, al menos en dos casos.

Un caso es el de la Universidad Autónoma: dado que la nota máxima posible es 14 y ya el año pasado su nota de corte se estaba aproximando a ese valor, era previsible que el crecimiento se ralentizara, tal como ha ocurrido. Y otro es el de la Universidad Rey Juan Carlos… por motivos bien diferentes, que están en la mente de todos: por mucho que los recientes escándalos no hayan afectado a la facultad de Medicina, era previsible cierto efecto de contagio.

La EvAU, la nota de corte y los mundos posibles

Estos días, miles de alumnos que hace poco conocieron la nota de la EvAU (antes llamada Selectividad) se enfrentan a una decisión que va a marcar su futuro: elegir carrera.

La cuestión no es aprobar (lo consiguen más del 90% de los presentados) sino sacar una nota suficientemente alta para ser admitido, algo que sólo resulta difícil en unas cuantas titulaciones, las más demandadas.

Así que si un estudiante madrileño (llamémosle Diego) quiere ser ingeniero de caminos, puede respirar tranquilo porque la nota de corte en la Politécnica de Madrid es un 5. Sin embargo, si su sueño es ser médico, el panorama es muy distinto: en la Autónoma necesitará un astronómico 13,11 (recordemos que la máxima nota posible es un 14) y en la Universidad de Alcalá, la que tiene nota de corte más baja en la Comunidad de Madrid, un 12,747, que no es precisamente fácil de alcanzar. Pero nuestro Diego es un excelente estudiante y ha sacado un 12,854. ¿Puede respirar tranquilo entonces?

No está tan claro. La nota de corte que ha encontrado en la web es la del último alumno que se matriculó el año pasado, en 2017, y lo que importa es la nota del 2018. No la puede saber, claro, pero puede preverla basándose en la evolución de los últimos años. Con un rato de googleo encuentra estos datos:

2012: 12,229       2013: 12,396       2014: 12,422       2015: 12,543       2016: 12,575       2017: 12,747

Malas noticias: la nota del corte está subiendo como la espuma; en cinco años, un poco más de 5 décimas. Si sube a una décima por año, se pondría en 12,877 en el 2018 y ¡se quedaría sin entrar!

Pero no hay que alarmarse todavía. Podemos hacer una predicción mejor, si sabemos cómo procesar mejor estos datos… como lo haría por ejemplo un físico. A Diego no se lo han enseñado en el bachillerato, así que vamos a hacer el trabajo por él.

Lo primero es recabar más datos. No cuesta mucho tener los de todas las universidades madrileñas, y lo mejor es ponerlos en un gráfico:

EvolucionNotasCorte

Se confirma que la tendencia ascendente es universal, y muy acentuada: hace sólo 2 años, en 2016, Diego habría entrado en cualquier universidad de Madrid; en 2017, sólo en la Rey Juan Carlos y la de Alcalá. En 2018… es lo que hay que ver.

En lugar de mirar al pasado, tenemos que mirar al futuro y extrapolar. Centrémonos en el caso más favorable, el de Alcalá. En lugar de unir los puntos como antes, vamos a dibujar una línea de tendencia (hay una manera matemáticamente rigurosa de hacerlo, que se llama regresión lineal, pero sale casi igual de bien a ojo, con una regla). Voilá:

AjusteNotasCorte

Esta es una gráfica más profesional… y más tranquilizadora: vemos que la extrapolación de la nota de corte en medicina en la universidad de Alcalá para el 2018 queda por debajo de la nota de Diego. Es fácil ver por qué antes teníamos una predicción distinta: fijarnos en el incremento total de la nota de corte en estos años es cómo trazar una línea sólo con los puntos primero y último, que tiene más pendiente que la recta de ajuste correcta.

Ahora bien, ¿cómo de tranquilos podemos estar? Sería arriesgado decir con estos datos que Diego va a entrar: en realidad, lo que nos dice nuestra gráfica es que es lo más probable es que entre. ¿Podríamos cuantificar esta probabilidad?

Pues sí: pensando en la tranquilidad de Diego (y de sus padres), hace tiempo que los matemáticos dieron con una forma de hacerlo… que además se basa en algo que Diego sí ha estudiado: la distribución normal de probabilidad, la famosa campana de Gauss, esa de la que le han dado una tabla en el examen de la EvAU…

Pero ¿cómo es que podemos hablar de probabilidades? Cada año, la nota de corte es la que es ¡no hay ninguna “distribución de probabilidades”! Es cierto, pero no subestimemos el ingenio de los matemáticos. Podemos dar un giro a nuestra manera de ver el asunto.

Supongamos que nuestro mundo es sólo uno de los muchos mundos posibles. Supongamos que en cada mundo hay una nota de corte, que están distribuidas según una distribución normal (porque ¿de qué otra manera iban a estarlo?), y que la bonita variación lineal que hemos llamado “ajuste” es el promedio de las notas de corte en todos los mundos posibles. Entonces, las notas de corte que hemos observado de hecho en nuestro mundo (los puntos de la gráfica) se desviarán de esa recta como cabe esperar que se desvíen de la media las muestras extraídas de una distribución normal.

Lo interesante es que esta idea nos permite averiguar cómo es esa distribución: como le han explicado a Diego en el bachillerato, una distribución normal  tiene una anchura dada por el parámetro σ (sigma: la desviación típica), de modo que el 68% de los valores está comprendido en un intervalo de ± σ en torno a la media. Así que podemos saber la σ de la distribución de notas (en todos los mundos posibles) trazando el intervalo en torno a la línea de medias (la recta de ajuste) que contiene el 68% de las observaciones, es decir, 4 de 6. Aquí está:

AjusteConIntervalo

En la banda definida por las dos líneas grises hay cuatro datos: el 68% de los 6 que tenemos. La anchura de esa banda es pues  σ, y sólo tenemos que ver a cuánta distancia está Diego de la línea de ajuste, medida en unidades de σ. Se ve en la gráfica que está a un poco más de una sigma; si lo medimos bien, resulta ser 1,37 sigmas. Y ahora, con una tabla como la del examen de la EvAU, podemos ver que la probabilidad de que un valor esté a una distancia de la media menor o igual que 1,37·σ es del 91%.  Eso significa que en el 91% de los universos posibles, el valor de la nota de corte en 2018 está por debajo de la de Diego: puede respirar tranquilo.

O para ser precisos, un 91% tranquilo…

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Nota: Los lectores con buena vista habrán observado que las dos líneas grises no son exactamente paralelas, sino que se abren al alejarnos del centro de la gráfica. Y los lectores expertos en estadística sabrán por qué. Pero el post es demasiado largo ya para explicarlo, y lo mejor del asunto es que ese tecnicismo no tiene mucha importancia en realidad…

Hawking: lejos de Einstein, cerca del pueblo

Me permito copiar el magnífico titular de Mario Viciosa en su artículo de El Independiente, porque es el mejor resumen que he encontrado en la prensa sobre Stephen Hawking, que como todo el mundo sabe, ha fallecido hoy 14 de marzo, precisamente el día de pi.

Mario me pidió mi opinión sobre Hawking, y la resumió así en el artículo:

Hawking no estaría en el primer nivel, con Newton, Einstein, Galileo o Faraday, entre otras figuras clave. “Estaría en un cuarto nivel, alguien que hizo unos descubrimientos brillantes en un campo concreto donde quizá marcó un punto de inflexión. Lo que ha publicado desde los años setenta ha sido bastante especulativo y no ha tenido confirmación”, por eso no le han dado el Nobel, aunque sí el Wolf o la Medalla Copley. Está lejos de “ser un Einstein”, pero revitalizó su Relatividad general

Leyéndolo, veo que necesitaría alguna aclaración eso del “cuarto nivel”. Estaba aludiendo, implícitamente, a la Escala de Landau, con la que el genial físico soviético clasificaba a sus colegas. En el nivel más alto brillaban Newton y Einstein; en el segundo (el “nivel 1” para Landau, que empezaba a contar por el cero) estaban Bohr, Dirac, Schrödinger… . Un piso más abajo se colocaba Landau a sí mismo. Y en el piso inmediatamente inferior, el cuarto nivel para mí, es donde situaba yo a Hawking.

Un par de enlaces (en inglés) para quien quiera aprender algo, en vez de aturdirse con el habitual ruido mediático:

  • Hawking es una celebridad, pero ¿qué opinan los físicos sobre él? Respuestas interesantes en Quora. Coincido con la primera opinión, la más votada.
  • Una nota necrológica magistral de un viejo colega suyo: nada menos que el gran Roger Penrose.

Alta mar

Le lengua está llena de expresiones que, si las miramos bien (pero no solemos hacerlo, porque nada nos resulta más familiar que nuestra lengua) parecen absurdas. Por ejemplo, “alta mar”: la parte del mar, nos dice el DRAE, que está a bastante distancia de la costa. Viene a ser un sinónimo de “mar abierto”, una expresión que tiene sentido porque sugiere que no hay ninguna costa a la vista que “cierre” el mar.

Pero ¿puede haber algo menos alto que la mar? Medimos las alturas sobre el nivel del mar, precisamente porque ese nivel es el mismo en todas partes. ¿Hay algo de lo que tenga menos sentido decir que “es alto” que el propio cero de alturas?

Y sin embargo, una expresión como “alta mar” no puede haberse consagrado por el uso sin que tenga una razón de ser, un significado que se nos oculta pero que debió ser natural en su origen. ¿Acaso pensaban los primeros marineros que se aventuraron lejos de la costa, en alta mar, que al hacerlo sus barcos estaban subiendo?

Sorprendentemente, eso es justo lo que pensaba Colón cuando cruzaba el Atlántico. No porque sus sentidos le engañaran, claro: no experimentaba la sensación de ascender por un mar en pendiente. Era su teoría la que se lo decía. Entender por qué nos puede enseñar un par de cosas sobre cómo funciona la ciencia.

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Tenemos que remontarnos, como casi siempre, a Aristóteles. El filósofo por antonomasia había enseñado que el universo era una serie de esferas concéntricas, con la Tierra en el centro. El mundo sublunar (“de la luna para abajo”) estaba hecho de los familiares cuatro elementos: tierra, agua, aire y fuego; mientras que el material del supralunar era totalmente distinto: el misterioso quinto elemento, el éter. Su movimiento natural era circular y uniforme, de modo que siempre se cerraba sobre sí mismo, y los cielos eran eternos e inmutables; mientras que en la Tierra la mezcla de elementos provocaba cambios incesantes.

Cada elemento tenía su lugar natural, por orden de densidad, desde el más pesado (la tierra) en el centro, al más ligero (el fuego), ya en la vecindad de la esfera de la luna, pasando por el agua (los mares) y el aire (la atmósfera). La tendencia a buscar su lugar propio era la que causaba que las piedras en la atmósfera o el mar cayeran, que las burbujas ascendieran en el agua y que el fuego lo hiciera en el aire: los movimientos naturales de los elementos terrestres eran rectilíneos y verticales, en contraste con el movimiento circular del éter.

El mundo de Aristóteles poseía un maravilloso orden lógico, pero había un pequeño problema. La tierra, más pesada que el agua, tendría que estar por debajo de él. Sabemos que hay tierra bajo los mares, pero ¿porqué también hay tierras por encima del nivel del mar? Parece que una esfera de agua debería rodear a una esfera de tierra, igual que el aire de la atmósfera nos rodea, siempre por encima de la tierra y el agua.

Había que encontrar una explicación, y como no se podía negar la existencia de tierras emergidas, la alternativa que los eruditos de la Edad Media tomaron fue minimizar su importancia. Vean por ejemplo esta página de uno de los libros más famosos de la historia de la ciencia,  De Sphaera Mundi. Escrito hacia 1230 por Johannes Sacrobosco (su nombre original era John of Holywood, pero en aquella época el latín tenía más prestigio que la meca del cine 😉 ) tuvo una inmensa popularidad: se conservan ciento de copias manuscritas, y tras imprimirse por primera vez en 1472 se estuvo reeditando ininterrumpidamente hasta el siglo XVII.

El significado de esa especie de sello circular queda mucho más claro si lo ampliamos y lo coloreamos así (sacado de aquí, el color es mío):

En efecto, es un esquema de la Tierra, con las esferas de tierra, agua, aire (esas bonitas nubecillas…) y fuego. Pero la esfera de la Tierra está descentrada y es mucho menor que la de agua, de modo que solo una pequeña parte sobresale del nivel del mar.  Y al no ser concéntricas las dos esferas, ese nivel va subiendo si nos alejamos de la costa, cuando nos adentramos en alta mar

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Sacrobosco no fue el único autor que busco solucionar el problema de la existencia de las tierras emergidas (en su magnífico libro La invención de la ciencia, donde he encontrado esta historia, David Wootton nos cuenta otras posibles soluciones), pero su propuesta fue la más popular. Curiosamente, Aristóteles no había considerado que hubiera  un problema: fueron sus comentaristas medievales los que, más papistas que el papa, quisieron que su modelo lo explicara todo, y tuvieron que introducir modificaciones que siempre implicaban eliminar algo de la hermosa simetría del original.

Este es un tema recurrente en la historia de la ciencia: una teoría excelente en líneas generales (como era la de Aristóteles cuando se formuló) se encuentra con anomalías que no puede explicar bien. Si queremos mantener la validez absoluta de la teoría (como Sacrobosco y compañía) tenemos que modificarla, y esas modificaciones serán a menudo ad hoc, es decir, serán un parche que permitirá seguir adoptando la teoría a costa de que sea menos elegante. Hay pues un compromiso entre elegancia y poder explicativo, algo que rara vez se suele explicar cuando nos cuentan, como casi siempre, la historia de la ciencia como un cuento de buenos y malos (perdón, de torpes y listos, pero ya me entienden).

Cuál es el mejor compromiso puede ser opinable, y por eso no es raro que coexistan varias teorías, o al menos, varias versiones de una teoría… generalmente hasta que nuevos hechos vienen a desmentir alguna de ellas. Así, la teoría de la alta mar sostenía que las tierras emergidas eran poco extensas y que, en particular, no había continentes en las antípodas, pero Colón y los descubrimientos de nuevas tierras que siguieron lo desmintieron.

Sin embargo (y esta es la otra cosa sobre el funcionamiento de la ciencia que nos enseña esta historia), ese desmentido (lo que Karl Popper llamaba falsación) casi nunca es tan concluyente como se piensa. Incluso en el caso que nos ocupa, la idea de la alta mar mantuvo su atractivo muchos años después de Colón. En efecto: una ventaja de esta teoría era que permitía explicar el origen de los ríos. Durante muchos siglos, se pensaba que las lluvias eran insuficientes para alimentar continuamente ríos tan caudalosos como el Nilo o el Danubio, y se explicaba que sus fuentes estaban por encima del nivel del mar en la costa pero no por encima del máximo nivel del mar. Se suponía que el agua del mar se filtraba por fisuras en su fondo, y emergía en las fuentes y los ríos (¡vasos comunicantes!). Todavía en 1663 el libro del jesuita Gaspar Schott traía esta ilustración:

El punto más alto del mar es F, mientras que el nivel de la costa es BC. Queda abierta la cuestión, dice Schott, de si las cimas de las montañas, como E, pueden estar más altas que el punto más alto del mar. Como vemos, Schott no dibuja ya una Tierra como la de Sacrobosco, algo que era imposible después de que Elcano diera la vuelta al mundo, pero se aferra a la idea de que de alguna manera el nivel del mar no es uniforme, porque eso proporciona una explicación conveniente a algo que no puede explicar de otra manera.

En definitiva: la historia de la ciencia siempre es mucho más complicada (¡y más interesante!) de lo que nos cuentan los divulgadores. Y quizá la lección más importante: detrás de una idea “absurda”, como la de la alta mar, siempre hay alguna explicación, y muy raramente suele ser la superstición y el oscurantismo de los antiguos (esos comodines de nuestra pereza intelectual).