lunes, 14 de julio de 2014

APRENDIENDO FILOSOFÍA DE LA CIENCIA CON EL CLIMATEGATE. EL TRUCO DE MIKE. ¿QUÉ HACE FALTA PARA QUE UNA TEORÍA CIENTÍFICA SEA REFUTADA?

El truco de Mike

El caso de los correos filtrados saltó a los medios de comunicación a finales del año 2009. 

Alguien había accedido, en una fecha desconocida,  al servidor de la Unidad de Investigación Climática  (CRU) de la Universidad de East Anglia (UEA) en Norwich, Inglaterra, y había copiado 160 MB de datos conteniendo más de mil correos electrónicos y otros tres mil  documentos. El 17 de noviembre de 2009, se sube una copia de todos estos documentos a la página RealClimate[1] desde una dirección IP[1] ubicada en Turquia. Los administradores cerraron la página y borraron el archivo en pocos minutos. 


Pero el 19 de noviembre se volvió a subir  un archivo con estos mismos datos a un servidor en Tomsk, Rusia. Ese mismo día, en el blog Airvent ya calificaba el material filtrado como “la noticia más importante publicada en este blog”. 


PHIL JONES, director de la Unidad de Investigación sobre le Clima (CRU)  reconoció en una entrevista a The Guardian que los correos eran auténticos 

El caso abrió en su día un debate en torno a varios puntos: sobre el acto mismo de piratería informática, sobre la honestidad de los científicos de la Unidad de Investigación sobre el  Clima de la Universidad de East Anglia, sobre el descrédito o no de la teoría del calentamiento global, sobre la influencia de estos hechos sobre la cumbre del clima en Copenhague, etc.

El más polémico de los correos tenía fecha de noviembre de 1999, y lo envió PHIL JONES, en relación con un diagrama que tenía que aparecer en un informe de la Organización Meteorológica Mundial (OMM).

JONES decía:

He completado el truco de Mike en Nature agregando las temperaturas reales a cada una de las series para los últimos 20 años […] para que Keith  esconda el descenso […]”.

Este correo fue interpretado como que el truco de Mike se refería a un artículo publicado en Nature  el año anterior por MICHAEL MANN, que contenía registros de temperaturas obtenidos de forma indirecta, deducidos fundamentalmente  a partir del crecimiento de los anillos de lo árboles, datos proxy, con registros reales de temperatura, instrumentales. Con ambos datos se confeccionaba un gráfico de evolución de temperaturas de la atmósfera terrestre de los últimos mil años.

La palabra “truco” es la que generó más debate. Mientras que desde posiciones vinculadas con la corriente principal se  afirmaba  que se refería a un recurso estadístico legítimo, para corregir las divergencias entre los datos proxy y los instrumentales en el periodo en que coexisten ambos; desde posiciones escépticas, se considera que se habían fabricado datos, de tal modo que el gráfico resultante era una falsificación.

Nos encontramos aquí con un tema  clásico en filosofía de la ciencia: los criterios de aceptación y rechazo de las teorías científicas.  En particular, nos encontramos ante la discusión sobre el descrédito o no de la Teoría del Calentamiento Global.

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El tratamiento inicial en los medios


GEORGE MONBIOT, periodista británico con una influyente columna semanal en The Guardian, abordó la cuestión pocos días después de la filtración.

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 “Global Warming rigged? Here´s the email I¨d need to see”

The Guardian, 23 de noviembre de 2009

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MONBIOT utilizó el recurso periodístico de redactar un correo electrónico supuestamente interceptado a los “Caballeros del Carbónico”, creadores de una conspiración para generar la teoría del calentamiento global. 

Para poder afirmar que la Teoría del Calentamiento Global es una teoría falsa, este correo tendría que haber mostrado, según Monbiot,  una conspiración prolongada durante 185 años, en la que el primer participante habría sido Fourier, que habría continuado con JOHN TYNDALL, SVANTE ARRHENIUS Y MAX PLANK,  científicos que han aportado las teorías físicas básicas sobre las que se sustenta la Teoría del Calentamiento Global


El correo tendría que haber puesto también de manifiesto una conspiración para controlar el registro instrumental de temperaturas, poner en evidencia que el debilitamiento de la capa de hielos árticos era el resultado de maniobras secretas no detectadas, así como también lo eran las migraciones de las aves. También, que los gobiernos habrían abrazado la causa del calentamiento global bajo amenazas y chantajes y que  las academias nacionales de ciencias lo habrían hecho por medio de sobornos.

Efectivamente, este tipo de conspiración no es el que aparece en los correos filtrados, y por ello MONBIOT concluye que éstos solamente dañan la credibilidad personal de tres o cuatro científicos y afectan a una o dos cuestiones puntuales de los cientos de evidencias que avalan la Teoría del Calentamiento  Global.

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Monbiot apunta con  esta discusión a un tema clásico de la filosofía de la ciencia:

¿Qué hace falta para que una teoría científica pueda ser validada o refutada?, 


KARL POPPER respondía[6] a esta pregunta en los años treinta del siglo pasado, diciendo que si bien las teorías científicas no pueden ser verificadas,  se propone la falsación como el procedimiento más adecuado para avanzar en el progreso de la ciencia, abandonando aquellas teorías que quedan falsadas mediante la experimentación. Existen experimentos cruciales, dice Popper, mediante los cuales se puede demostrar que una teoría, que siempre es una conjetura, queda desacreditada y que por lo tanto es necesaria la búsqueda de hipótesis que conduzcan a una teoría mejor.

Esta creencia en los experimentos cruciales es considerada, no obstante, como ingenua por algunos continuadores de Popper.

IMRE LAKATOS[7] compone una teoría de la falsación más refinada que presenta en 1965 con motivo del  Coloquio Internacional de Filosofía de la Ciencia, celebrado en Londres.

LAKATOS toma de Kuhn[8] algunos elementos para componer su versión del falsacionismo introduciendo el elemento histórico en la evaluación de las teorías científicas y elaborando el concepto de Programa Científico de Investigación (PI)

Una  teoría tiene, dice Lakatos,  una historia interna y una historia externa. 


La historia interna es el choque entre conjeturas y refutaciones que se corresponde con la lógica del descubrimiento de Popper. La teoría responde a un procedimiento metodológico con el que ha sido elaborada. 


La historia externa tiene que ver con el entorno social en que la teoría se desarrolla. Las conjeturas no surgen en el vacío, están contextualizadas. 


Un programa de investigación, que es entonces una conjetura contextualizada,  tiene un núcleo que no se quiere cambiar, y tiene un cinturón protector[9] que va cambiando permanentemente a la luz de la experiencia, precisamente para que el núcleo no cambie.  Los núcleos de los programas tienden a permanecer como resultado de  un esfuerzo tenaz por parte de la comunidad científica que lo defiende.  Esta tenacidad sólo se ve vencida cuando se presenta un programa completo alternativo, que para serlo ha de explicar todo lo que explicaba el programa sustituido y además ofrecer un plus predictivo. El programa alternativo para ser admitido ha de ser capaz entonces de predecir algún hecho que se vea posteriormente  corroborado.

Partiendo de este planteamiento de LAKATOS, LARRY LAUDAN[10] introduce el concepto de  Tradición de Investigación (TI) como una modificación de la noción de programa.

Una tradición de investigación no sólo contiene supuestos generales acerca de las entidades y procesos en un área de estudio, sino que contiene también supuestos sobre los métodos  o técnicas apropiadas para realizar investigaciones y construir teorías en esa misma área.  Una teoría se concibe como una tentativa de resolver un problema, y distintas teorías tienen distintos niveles de concreción en la resolución del problema que abordan. Dentro de una tradición las teorías se organizan formando conjuntos trabados sistemáticamente en diferentes niveles, existiendo un corpus central de compromisos elementales. En este esquema, la adhesión a una teoría no se ve suspendida por la mera aparición de anomalías, ni tampoco se sostiene en la mera confirmación empírica; hay en lo uno  y en lo otro  decisiones que no están racionalmente justificadas. De hecho, los cambios en las teorías, dice LAUDAN, se producen más en el ámbito de las disputas conceptuales que en la confrontación empírica y, en todo caso, la coexistencia de teorías rivales es la norma y no la excepción.

Las tradiciones de investigación poseen, según LAUDAN, los siguientes elementos: (1) un conjunto de compromisos metafísicos, ontológicos, acerca del tipo de entidades y relaciones que se utilizan en la teoría, o teorías, que forman pare de ellas, y (2) un conjunto de reglas metodológicas y epistémicas acerca de cómo investigar, cómo observar, etc.

Las tradiciones mejores son aquellas que son más eficaces  a la hora de resolver los problemas con los que se enfrentan, de resolver las anomalías, los conflictos entre conceptos, etc.

El propio LAUDAN, afirma que con la noción de tradición de investigación  trata de superar la excesiva rigidez y la excesiva dependencia de la contrastación empírica que, a su juicio, existe aun en la conceptualización de LAKATOS,  a la vez que trata de enfatizar la relevancia de los elementos no racionales en  la aceptación o no de las teorías científicas.



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[6] K. Popper escribió la “Lógica del descubrimiento científico” en 1934
[7] Lakatos estudfia  bajo la tutela de Popper en la Londol School of Economiscs de Londres.
[8] Kuhn (1962): “La estructura de las revoluciones científicas”
[9]  El cinturón tiene dos capas: una heurística negativa que protege el núcleo y otra heurística positiva que explica y predice fenómenos.
[10] Larry laudan publica en 1977 la obra titulada “Progress and its Problems”. Se  publica en castellano en 1986: “El progreso y sus problemas. Hacia una teoría del progreso científico”, en la editorial Encuentro.



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Cómo se aplica todo esto a  la Teoría del Calentamiento Global?

EXPERIMENTOS CRUCIALES Y CONVERSIONES RELIGIOSAS


La efectividad de un experimento crucial



La Teoría del Calentamiento Global, desde el punto de vista de la filosofía de la ciencia, es unaconjetura; como lo son todas las teorías científicas (Popper).


Efectivamente, no parece posible plantear un experimento de laboratorio, o una observación sistemática, que nos permita dilucidar, en un tiempo razonable, si la teoría puede ser o no refutada.


El factor tiempo es justamente el obstáculo principal para la utilidad de un experimento de ese tipo, diría LAKATOS, puesto que un experimento diseñado para ello exigiría a los científicos la posesión de una especie de racionalidad instantánea capaz de evaluar todas y cada una de las implicaciones que se derivaran de ese experimento.

En cualquier caso, es la tenacidad de los defensores de una teoría, una noción que LAKATOS toma de Kuhn, la que bloquea de un modo más eficaz la efectividad de un experimento crucial.

Existen muchos modos de desacreditar un experimento: la crítica a las hipótesis, a los instrumentos, a las observaciones realizadas. Es lo que se denomina una heurística negativa. Y muchas posibilidades para generar hipótesis que salven la teoría, una heurística positiva.

Estas son armas suficientes para que los defensores de una teoría puedan presentarse con garantías en un debate y defender la teoría con eficacia frente a experimentos singulares.

Se trata de defender, en expresión de Lakatos, su núcleo central.

¿Cual es el núcleo central de la Teoría del Calentamiento Global? 


BOB WARD, Director de Política y Comunicaciones  en el Instituto Grantham de Investigación del Cambio climático de la London School of Economics],  se refería a ello en un artículo publicado en 2009 (Climate skeptics claim leaked emails are evidence of collusion among scientists), The Guardian, 20/11/2009.

El cambio climático se basa en varias líneas de evidencia, no sólo en datos paleoclimáticos, y en el corazón de la teoría está la física básica”.

Si se acepta un núcleo teórico ( física básica de los procesos climáticos), se considera justificado, por ejemplo, hacer ajustes estadísticos para corregir lo que se se considera una anomalía. Así,  en las series de datos de temperaturas que mezclan datos obtenidos con termómetros (instrumentales) con datos obtenidos indirectamente ( a partir anillos de los árboles se suavizan mediante herramientas estadísticas las series de datos indirectos para corregir sus divergencias conlos datos instrumentales (que es en lo que parece que consistió el truco de Mike tan debatido en el caso de los correos filtrados).

En general, Los datos contradictorios con el núcleo teórico central se tratan como datos anómalos que pueden descartarse.


Si un experimento no basta, ¿qué haría falta para refutar la teoría?


LAKATOS, podría decir que lo que haría falta para refutar la Teoría del Calentamiento Global, tal como la plantea la corriente científica principal, es una teoría alternativa completa que explicara todo lo que explica ésta y fuera capaz de hacer mejores predicciones que ésta.

Así, una teoría basada en las variaciones solares, por ejemplo,  habría de dar cuenta de la coincidencia temporal de los aumentos de temperatura con el incremento de la actividad industrial, al menos con la misma verosimilitud que la teoría del efecto invernadero,  y habría de ser capaz de predecir, por ejemplo, incrementos futuros de temperatura con mayor precisión que la teoría vigente.

Aún así, diría LAUDAN, existen factores no estrictamente racionales que harían que la teoría se sostuviese.

Siguiendo en este punto de cerca a KUHN, LAUDAN ve en el paso de un paradigma científico a otro, más una conversión religiosa, basada en el convencimiento que procede de la fe en alguna creencia,  que el resultado de argumentos racionales.

De todo esto se desprende que desacreditar una  teoría aceptada por la corriente científica principal de una disciplina, no es una tarea sencilla, como no lo es tampoco convencer a los escépticos de su adecuación. En ambos casos hace falta una arduo trabajo de PERSUASIÓN.

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La parte central del debate. Los argumentos concretos


En los debates científicos, una vez que se han admitido mutuamente los contendientes como interlocutores válidos, es cuando se puede entrar en la parte central del debate, esto es, en el detalle de los argumentos concretos que se discuten y en sus implicaciones.


Los datos


¿Son buenos los datos? ¿De qué fuentes proceden? ¿Son fiables? ¿Son válidos? Esto es, ¿han sido tomados correctamente? ¿sirven para medir lo que se quiere medir?

En el caso de los correos filtrados se discute, entre otros, sobre los datos que provienen de los anillos de los árboles para tener información sobre temperaturas de tiempos remotos ¿Están bien tomados esos datos? ¿Sirven los anillos de los árboles para medir la temperatura? ¿Con qué aproximación?


Sólo en el caso de que haya un mínimo acuerdo sobre lo anterior se puede dar un paso más par pasar a  discutir sobre el modo en que se realiza el tratamiento de los datos. Ésta es una discusión que tiene por objeto fundamentalmente determinar si la metodología utilizada se ajusta a los métodos estadísticos admitidos. Por ejemplo, a las formas normalizadas de suavizar[1] una serie estadística temporal.

Llegados aquí con cierto consenso sobre lo que se ha hecho, es cuando la discusión puede centrarse en las implicaciones que tiene la admisión de un cierto argumento concreto. Por ejemplo, si algo se acepta como una anomalía, hay que discutir el alcance de esta anomalía.

En el estudio del cambio climático, puede discutirse, por ejemplo, si los datos paleoclimáticos pueden convertirse  en una anomalía grave para  la Teoría del Calentamiento Global.

Si se demostrase que hubo un periodo en la Edad Media, por ejemplo, en el que las temperaturas fueron altas, y que esto estaba desvinculado de una mayor concentración de dióxido
de carbono en la  atmósfera, esto significaría que el argumento principal que relaciona la actividad industrial humana con el calentamiento global quedaría en entredicho, puesto que se habrían dado periodos más cálidos sin aumento de dióxido de carbono de origen industrial. 

El argumento principal basado en el gráfico de aumento de temperaturas que acopla aumento de dióxido de carbono y aumento de temperatura, utilizado, por ejemplo, como núcleo argumental en las divulgaciones de AL GORE,  perdería fuerza.

No es extraño  que esta discusión tuviera gran importancia desde la presentación del gráfico de temperaturas de los últimos mil años, en la revista Nature, en 1998; y que se desarrollase con especial intensidad, desde el año 2002, a raíz de algunos trabajos realizados por ESPER, COOK y otros. Trabajos que fueron criticados a su vez por MANN y BRADLEY.

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Global-scale temperature patterns and climate forcing over the past six centuries 

Mann, Michael E.; Bradley, Raymond S.; Hughes, Malcolm K., (23 de abril de 1998). Nature 

Low-frequency signals in long tree-ring chronologies for reconstructing past temperature variability

Esper, Cook y  Scheweingruber  (2002).  Science

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A este debate se le conoció como el del palo de jockey (Hockey stick controversy)denominación acuñada por el climatólogo de la NOAA, JERRY MAHLMAN, y hace referencia a la tendencia de la serie, que aparece como relativamente plana hasta 1900, formando el mango del palo, seguida de un incremento rápido, que se corresponde con la hoja.

Por un lado, se trata de convencer a los colegas de que se están utilizando bien o mal los datos disponibles; por otro lado, hay un esfuerzo para convencer de la importancia o irrelevancia de las anomalías detectadas.

El debate se rige por las normas que impone la aceptación de las teorías científicas compartidas por los participantes. No obstante, y esto es lo más importante, estas normas dejan un cierto grado de libertad de elección. Por ejemplo, no hay una única forma válida de tratar estadísticamente los datos.

Es en esas elecciones donde entra el científico como sujeto. Las elecciones que cada científico hace, están condicionadas por las hipótesis previas que cada uno sostiene.

Por ejemplo,  si se considera que el efecto invernadero es la explicación principal del calentamiento de la atmósfera,  se hacen observaciones, se recogen datos y se tratan estos datos partiendo de esa base.

En el vocabulario de la filosofía de la ciencia, podemos decir que todo el proceso de investigación está cargado teóricamente, condicionado por la hipótesis de partida.

Así, por ejemplo, hay una componente artesanal en el tratamiento de las series de datos, que depende de las preconcepciones que el científico tiene de la explicación de los fenómenos observados. 

Un dato que para un científico es necesariamente anómalo, para otro científico puede ser la confirmación empírica de que sus sospechas iban por buen camino.

La consecuencia es que el primer científico desprecia este dato, y el segundo le da un peso considerable.

El resultado de todo esto es que, aun en la discusión sobre argumentos concretos, se trata más de persuadir que de demostrar. Se trata de convencer a los colegas de que, dentro de los grados de libertad existentes, se han hecho las elecciones de un  modo racionalmente justificable, y que éstas pueden superar las críticas  a las que se ven sometidas.




[1] Suavizar o filtrar una serie temporal consiste en  determinar la tendencia de la serie, es decir, el cambio de los valores medios.  Lo que se  suavizan son  los efectos ajenos a la tendencia media: la estacionalidad  y los efectos aleatorios



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