Reseña: “Gravity’s Kiss” de Harry Collins

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“El 14 de septiembre de 2015 estaba en mi estudio sentado en el sofá con mi portátil sobre las rodillas. [Un] correo electrónico llamó mi atención. El asunto decía «suceso muy interesante en ER8». [No] me emocioné mucho porque estas cosas pasan todo el tiempo: los detectores son tan sensibles que producen muchas falsas alarmas. [Tras] unos 140 correos en dos días [decidí] el 17 de septiembre que tenía que escribir este libro. [Había] nacido la era de los detectores avanzados [de] ondas gravitacionales.”

Nos cuenta en primera persona cómo se vivió en la Colaboración LIGO-Virgo (LVC) la detección directa de la onda gravitacional GW150914 hasta su anuncio oficial el 11 de febrero de 2016. Un relato único que pocas personas en el mundo pueden contar mejor que el sociólogo de la ciencia Harry Collins en “Gravity’s Kiss: The Detection of Gravitational Waves,” MIT Press (2017) [408 pp.]. Un libro imprescindible para los interesados en la metodología científica, en la filosofía de la ciencia y en la historia de la ciencia. El estilo de Collins es muy personal, próximo a la narrativa de una novela de misterio.

Collins lleva estudiando la historia y la sociología de las ondas gravitacionales desde 1972. Su prestigio le permite vivirla desde dentro, como si fuera un miembro de la LVC. Por supuesto, a quien no conozca a Collins le debo recomendar sus libros “Gravity’s Shadow: The Search for Gravitational Waves,” Univ. Chicago Press (2004), y “Gravity’s Ghost and Big Dog: Scientific Discovery and Social Analysis in the Twenty-First Century,” Univ. Chicago Press (2014). El primero describe la historia de la detección de ondas gravitacionales desde finales de los 1950, con Joe Weber y sus detectores de barras a temperatura ambiente, los detectores de barras criogénicos, la guerra de las barras, los interferómetros y el nacimiento de LIGO, y la situación del campo hasta el año 2004. El segundo nos relata desde dentro la historia de las dos señales más famosas inyectadas de forma artificial en LIGO, Equinox (21 Sep 2007) y Big Dog (16 Sep 2010); en ambos casos se inyectaron otras señales artificiales que no fueron detectadas. En el caso de Big Dog se preparó un artículo en versión final para ser enviado a publicación el día que se desveló el pastel (14 Mar 2011).

Los aficionados al escepticismo quizás conozcan a Collins por su libro “Changing Order: Replication and Induction in Scientific Practice,” Univ. Chicago Press (1985), cuya tercera parte discute los experimentos en ciencias paranormales con énfasis en el efecto Geller (sobre el artículo en Nature del profesor Taylor con los experimentos que hicieron famoso al mentalista Uri Geller).

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El libro está escrito sobre la marcha entre septiembre de 2015 y marzo de 2016. Está dividido tiene 14 capítulos que se ordenan de forma cronológica. En el primer capítulo, “The First Week: We Have Coherence” [pp. 1-16], el autor nos cuenta cómo se enteró de la detección de GW150914 en su propio correo electrónico (recibe todos los de la Colaboración LIGO-Virgo); reproduce el correo original de Marco Drago, a quien entrevista para el libro. Collins nos muestra sus dudas iniciales sobre si era una inyección vía hardware, como el famoso Big Dog; las suyas se van resolviendo poco a poco gracias a sus conversaciones con Peter Saulson.

El capítulo segundo, “Reservations and Complications: Malicious Injections?” [pp. 17-48] describe ahora las dudas iniciales dentro de la Colaboración LIGO-Virgo, gracias a los correos electrónicos internos que Collins ha ido atesorando, sobre si se trataba de una inyección hardware; ya que la señal se observó durante la fase de ingeniería ER8 se acaba descartando esta posibilidad. El relato se aproxima a una novela policíaca en la que las pistas van apareciendo poco a poco. El capítulo 3, “Half a Century of Gravitational Wave Detection” [pp. 49-56] nos resume la historia de la búsqueda de las ondas gravitacionales, desde Weber hasta hoy, que el autor ha documentado en detalle en su libro “Gravity’s Shadow”, al que remite en múltiples ocasiones.

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“Weeks 2 and 3: The Freeze, Rumors” [pp. 57-74], el cuarto capítulo, nos relata el problema de mantener en secreto un hito histórico de este calibre; el rumor lo lanzó Lawrence Krauss el 25 de septiembre y se hicieron eco hasta en Nature (y yo en este blog). Por fortuna los ecos del rumor se fueron apagando, mientras el consenso sobre la realidad de la señal se hacía cada vez más firme. Finaliza el capítulo con el e-mail que se distribuyó entre toda la colaboración (más de 1300 personas) exigiendo silencio absoluto y que ante cualquier pregunta de los periodistas se redirigiera hacia los portavoces de la colaboración (como la argentina Gaby González).

El capítulo 5, “Week 4: The Box Is Opened” [pp. 75-86], describe cómo los físicos trabajan a destajo para analizar la señal en la convicción de que se trata de un hito histórico. Por supuesto, podría haber sido resultado de un hackeo malicioso en el experimento; cómo se eliminó esta posibilidad se describe en el capítulo 6, “To the End of October: Directness, Black Holes” [pp. 87-112]; en un breve resumen, hay una resistencia eléctrica que Rana Adhikari cambió en Livingston, pero en Hanford; como resultado, el filtrado de datos en ambos detectores es diferente y la señal observada viene marcada con dicha diferencia. Solo dos o tres personas dentro de LVC conocía dicha diferencia y ninguna de ellas es capaz de realizar un ataque malicioso; ningún hacker externo podría conocer este detalle tan nimio. Una comisión interna de LVC dictaminó fuera de toda duda que la hipótesis de un hackeo estaba descartada.

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“November: Ripples, Belief, and Second Monday” [pp. 113-130], el séptimo capítulo, nos describe el efecto en la colaboración de la segunda detección (hoy conocida como el candidato LVT151012). Se nos decribe la importancia de una segunda señal en la historia reciente de la física de partículas para recabar la confianza de los propios físicos sobre la primera señal observada. El proceso de escritura del artículo sobre la señal GW150914 se describe en el capítulo octavo, “November: Writing the Discovery Paper” [pp. 131-172], un proceso que se articuló en detalle con el famoso Big Dog (el artículo estuvo a punto de ser enviado justo cuando se desveló que era una señal inyectada).

Cuestiones en apariencia tan triviales como si en el título aparece la palabra LIGO, o si la detección es directa o no, o si se observa una fusión de agujeros negros, se describen en detalle, incluyendo copia de correos electrónicos originales. También se describe el problema de cómo presentar las figuras que avalen la confianza estadística de cinco sigmas y qué pasa si se publicaba que eran 4,9 sigmas (como en un primer análisis). Desde el punto de vista sociológico me parece muy interesante, aunque a muchos lectores les puede parecer que los físicos a veces se la lían con papel de fumar.

El noveno capítulo, “December, Weeks 12–16: The Proof Regress, Relentless Professionalism, and the Third Event” [pp. 173-194] nos describe más problemas con la escritura del artículo, que tenía que estar listo para finales de enero; durante el proceso se detecta la tercera señal (GW151226). “January and February: The LVC-Wide Meetings and the Submission” [pp. 195-224], el décimo capítulo, se inicia con nuevos rumores de Krauss el 11 de enero, de Motl detallando la masa de los agujeros negros fusionados en GW150914 y sobre la fecha de la ruedad de prensa. Se nos describe en detalle las reuniones de la LVC del 19 y 21 de enero para el envío del artículo a Physical Review Letters. El proceso de revisión y la discusión dentro de la colaboración sobre los comentarios de los revisores nos lleva a la rueda de prensa con el anuncio oficial.

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El undécimo capítulo, “The Last Ripples: From the Press Conferences to the American Physical Society and the Rest of the World” [pp. 225-254] se inicia con el rumor en Nature del 5 de febrero sobre una rueda de prensa para el 11 de febrero. Se nos describe la rueda de prensa y su repercusión en diferentes medios, incluyendo la búsqueda en Google de los términos relacionados. Quizás nadie esperaba un impacto mediático tan enorme. Y aquí se acaba la parte del libro que describe desde dentro el método científico en acción desde el descubrimiento de GW150914 hasta su anuncio oficial.

La parte más sociológica del libro se inicia con el duodécimo capítulo, “Changing Order: The Long Aha!” [pp. 255-288]. Collins recuerda los libros que ha escrito en los últimos 50 años y cómo ha ido cambiando el campo de la sociología de la ciencia, con énfasis claro está en las ondas gravitacionales. El punto clave es la cuestión de la credibilidad de una detección y en especial el caso de Joe Weber, que llegó a subir tan alto que sufrió una terrible caída posterior. Para disfrutar de este capítulo quizás conviene haber leído los libros anteriores de Collins, pues son mencionados de una forma casi continua.

El décimotercer capítulo, “On the Nature of Science” [pp. 289-312] discute la importancia del consenso en la ciencia y cómo afecta a la comprensión pública de la ciencia. Muy interesante para los amantes de la filosofía, creo que los argumentos presentados están mejor descritos en otros libros de Collins, quien lleva desde 1972 estudiando la sociología de la ciencia con énfasis en las ondas gravitacionales. El último capítulo “The Book, the Author, the Community, and Expertise” [Pp. 313-324] es una especie de testamento, pues da la sensación de que el autor finaliza una etapa de su vida dedicada a documentar la historia las ondas gravitacionales con este libro. Toda una vida dedicada con ahínco a un campo que tiene un futuro espléndido, pero quizás en una línea alejada de los intereses del autor, la astronomía multimensajero, como nos relata en el “Postscript: The Beginning of Gravitational Wave Astronomy” [pp. 325-342], que se escribe en mayo de 2016, antes del envío del artículo sobre GW151226. Se nos describen algunos detalles técnicos sobre las tres señales observadas en el LIGO Run O1.

“How The Book Was Written And Those Who Helped” [pp. 343-348] es parte del testamento de Collins y nos relata sus relaciones con todos los grandes genios que han intervenido en el desarrollo de la física observacional de ondas gravitacionales. Finaliza el libro con el extenso listado de notas citadas durante el texto, “Sociological And Philosophical Notes” [pp. 349-376], con tres apéndices, “Appendix 1: Procedure For Making A First Discovery” [pp. 377-382], “Appendix 2: First Draft of the Discovery Paper Without Author List or Bibliography” [pp. 383-394], “Appendix 3: Rules for Author Lists” [pp. 395-396], y las referencias [pp. 397-402].

En resumen, un libro muy recomendable a los interesados en saber cómo funciona por dentro una gran colaboración científica como LVC y en cómo hace ciencia. Cuestiones nimias para un grupo de 10 científicos se convierten en un río de cientos de correos electrónicos en un grupo de 1300 científicos. Pero así es la ciencia a lo grande y Collins nos lo relata desde dentro. La verdad, yo he disfrutado mucho leyendo “Gravity’s Shadow”, “Gravity’s Ghost” y “Gravity’s Kiss”, en este orden. Si tienes la oportunidad, te lo recomiendo.


8 Comentarios

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GuillermoGuillermo

Para los que no podemos mantener tu ritmo: entre este libro y “Ripples in spacetime” de Govert Schilling que comentaste hace poco. ¿Cual recomiendas? (no vale: “los dos”) Gracias

Francisco R. Villatoro

Guillermo, depende de para qué, son muy diferentes entre sí. Pero como libro de divulgación para el público general es mucho mejor el de Schilling (el de Collins es más para frikis).

Por cierto, los próximos sábados habrá más reseñas de libros de divulgación sobre ondas gravitacionales (he leído muchos este mes).

Pedro MascarósPedro Mascarós

Este L. Kraus es una portera jajajaja. 😉

Desde mi desconocimiento me sorprende, tanto que se les pueda hackear (soy incapaz de imaginarme cómo), como el hecho de que alguien este interesado en ello.

Francisco R. Villatoro

Pedro, no sé si lo sabes pero “quien” de verdad detecta las señales en LIGO es un ordenador (como en la mayoría de los experimentos del mundo), así que es imposible descartar que sea hackeado; el 29 de octubre de 2015 hubo una teleconferencia interna en LVC para discutir posibles “inyecciones maliciosas”; alrededor del minuto 58 alguien dijo que Rana había cambiado una resistencia en L1 pero no en H1; al final de la teleconferencia se concluyó que esa diferencia sutil hacía implausible un hackeo y que oficialmente se descartaba dicha posibilidad; Rana realizó su tesis doctoral con Weiss y se le considera el mejor conocedor del hardware íntimo de Advanced LIGO.

Pedro MascarósPedro Mascarós

Gracias, Francis. El tema es que no me puedo imaginar porqué debería el ordenador estar conectado a internet, o si no es así , porqué alguien con acceso quiera fastidiar. Sea como fuere tengo mucho desconocimiento, tengo que leer a Collins.

Francisco R. Villatoro

Pedro, el ordenador está conectado a internet porque los datos se envían en tiempo real a varios centros de análisis, entre ellos uno en Alemania, que fue donde se lanzó la primera alarma con la detección de GW150914. Se usarán algoritmos de cifrado, por seguridad, pero no nunca hay garantías al 100%.

Por cierto, Collins destaca en sus libros que en varios experimentos las señales podrían haber sido de origen malicioso; por ejemplo, la detección del monopolo magnético de Cabrera ocurrió de noche, cuando el laboratorio estaba cerrado y no había nadie; ¿pudo entrar alguien sin permiso, tocar algo, con intención maliciosa o sin ella, e irse sin dejar señal de su visita? Cabrera no podía descartar al 100% esta posibilidad.

Bicho MaloBicho Malo

A Sheldon Cooper le hackearon el estudio de Monopolos Magnéticos en el polo norte XD, creo que era poniendo la licuadora cuando estaba haciendo las mediciones.

Pedro MascarósPedro Mascarós

“¿pudo entrar alguien sin permiso, tocar algo, con intención maliciosa o sin ella, e irse sin dejar señal de su visita?”
Claro…parece una tontería pero no lo es para nada; por muy improbable que sea, no deja de ser un hecho de la naturaleza como podría ser ruido u otro fenómeno.

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