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25/10/19 - DJ:

Supremacía cuántica y soberbia científica

T.E.L: 7 min.

Una reflexión sobre las supremacías y las soberbias y las libertades.


Google anunció la "supremacía cuántica", el punto de no retorno en el que una computadora cuántica logra superar a un ordenador "normal". Anótese el lector en su memoria la palabra "normal". Note el público lector la similitud entre esta idea y las de Thomas Khun sobre la "ciencia normal" y las anomalías que llevarán a una nueva "supremacía" y el cambio de paradigma.

En el mismo video de Google en Youtube en el que hacen el anuncio se ve a una persona abriendo una notebook que tiene en la tapa una calcomanía de Google Chrome. Y es interesante cómo se repite un mismo comentario (entre los más de 16 mil que hay en ese video al momento de escribir esto):
Mientras el gigante tecnológico anuncia la supremacía computacional, en un ordenador común, al abrir una nueva pestaña del navegador, se consume casi toda la RAM...

Soberbia científica
Muchas veces hay una reacción negativa sobre la ciencia por ciertos tipos de soberbia que se ponen en juego en los discursos colectivos o individuales. Demos ejemplos:
Los físicos creen que lo que realmente hace al mundo son las partículas-ondas y todo lo demás es superficial.
Los matemáticos piensan que el mundo es matemático: algebraico y geométrico (y que se puede graficar como curva, es decir, una onda).
Los sociólogos piensan que lo verdaderamente importante son las relaciones sociales entre individuos.

Desde el punto de vista individual, lo general se vuelve particular y así, un físico puede tener una actitud menospreciativa respecto de un deportista o un filósofo, bajo la consideración de que lo él hace es importante y lo que hacen los demás es trivial.

Sin embargo...¿Acaso esta es una actitud propia de las ciencias?
Los filósofos piensan que la abstracción reflexiva es trascendente y cualquier otra cosa particular y concreta es un accidente.
Los deportistas consideran que su actividad es una forma de vida y que lo único importante es ampliar el palmarès y romper récords.
Los artistas creen que lo único trascendente es el arte.

En muchos casos se narra al deporte como una contienda bélica en la que los ganadores son "héroes". Y las celebridades del mundo del espectáculo son consideradas "estrellas".

¿Tiene sentido esperar que los científicos sean humildes cuando todos los demás no lo son?

El rechazo a la humildad científica
A contrario sensu, también se percibe un rechazo a la humildad científica. Daré un ejemplo:

Vamos a una charla sobre "Números Normales" (volvemos sobre lo "normal"). El conferencista es Joseph Vandehey, becario postdoctoral de la Universidad de Georgia.
Nos cuenta que la palabra "normal" se usa en muchos otros casos y con sentidos parecidos, como en "distribución normal" y la famosa campana de Gauss.
Se define como número normal a un número real cuyos infinitos dígitos, en cualquier base numérica, tiene la misma frecuencia para cualquier secuencia de dígitos.
Para que quede claro da ejemplos de qué sería un número normal y qué no lo sería:

Si un número real tiene entre sus dígitos la secuencia "14159" de cinco dígitos, también debería tener, en la misma frecuencia, toda posible combinación de esos cinco dígitos y cualquier otra secuencia de dos, tres, cuatro, etc, dígitos en todas sus combinaciones, todas con la misma frecuencia.
Aparentemente, el número PI sería un número "normal". Se ha dicho que es altamente probable que entre los números de PI encontremos cualquier sucesión numérica, por ejemplo, nuestro número de teléfono. De hecho, existe una página web que le permite saber si eso es así: https://www.angio.net/pi/piquery.html.

Si PI es normal, entre sus dígitos tendría que aparecer tantas veces la sucesión 00 como las sucesiones 01, 02, 10, 20, 09, 90, etc. Y de igual modo con las sucesiones de mayor cantidad de dígitos 000, 111, 222, 001, 020, etc.

Y entonces, Joseph, a los 17 minutos de conferencia dice:


"¿Sabemos si Pi es normal?. No, no lo sabemos. De hecho, no sabemos casi nada".

Un minuto después, en el video de esa charla que efectivamente ocurrió en 2014, se escucha que se abre y cierra la puerta del salón. No sería descabellado imaginar que alguien que fue a escuchar una conferencia para saber sobre los adelantos científicos se sintiera "estafada" y se fuera, cuando el investigador dice que "no sabe casi nada".

De modo similar, nos choca la soberbia de un futbolista millonario, pero luego lo criticamos cuando marra un pase. ¿Cómo le erra si se dedica a eso y le pagan fortunas?

Joseph cuenta que se puede pensar en "armar" un número normal con un dado de diez caras (como los que se usan en ciertos juegos). Tal número de caras sería necesario para crear un número en base 10. Al tirar el dado, si está bien hecho, existe la misma probabilidad para cualquiera de sus caras. El dado sería un "generador de números aleatorios". Como consecuencia, si hacemos un número real eligiendo cada dígito de esa forma y lo hacemos un número muy grande de veces, toda sucesión en tal número aleatorio debería tener la misma frecuencia que el resto.

Los números que NO son normales, son aquellos en los que claramente esto no ocurre, como en los números racionales, ya que tienen período.
Sin embargo, que un número sea irracional no garantiza que sea normal.

Dice Joseph que la mayoría de los números reales debe ser normal. Es decir en ese conjunto de números, sus elementos deberían ser mayor cantidad (o cardinalidad) respecto de cualquier otro conjunto de números. Sin embargo, solo se conocen un par de ejemplos de números normales.

En otro video más reciente, del canal Numberphile, el matemático Matt Parker cuenta esto mismo con mayor perspectiva, al categorizar los números usando diagramas de Euler, que son círculos concéntricos, en los que los conjuntos más grandes incluyen a los más chicos, pero no a la inversa:

Enteros
Racionales
Números construibles: con regla y compás.
Números algebraicos: producto de ecuaciones.
Números computables: sobre el trabajo seminal de Alan Turing sin el cual no habría supremacía cuántica de Google, y que incluye a los trascendentes como Pi.
Todas estas categorías tienen infinitos elementos. Pero todas son numerables. Fuera de esos límites están los números No computables.

La categoría de "Número normal", entonces, podría contener a casi todas las demás clases, es decir que de todos los números pensables la mayoría debería ser "normal". Sin embargo, apenas se conocen unos pocos. ¿Qué dice eso de la soberbia/humildad?


De igual forma, sabemos que los irracionales son un conjunto NO numerable, pero es muy difícil saber si un número real es irracional cuando sus dígitos no PARECEN tener período.

El "problema de los números normales" tiene más de un siglo. Y todavía no se avanzó en casi nada. No hay, todavía, ninguna "supremacía" o superación de esa "normalidad".

Podemos dar más ejemplos en el mismo sentido: ¿Cuál es el número real siguiente a 0? Deberíamos saberlo luego de milenios de desarrollo.
Sabemos cómo era el universo 380.000 años después del Big Bang, pero no tenemos la menor idea de qué es el espacio-tiempo, de qué está hecho.

La idea de "normalidad" matemática implica una gran cantidad y aleatoriedad. Algo suficientemente grande y aleatorio será también uniforme.

CIENCIA Y DOMINACIÓN
¿Podrá Google dominarnos a todos con su nuevo anillo de poder cuántico?
Umberto Eco acuñó los términos "Apocalípticos e Integrados" para referirse a las personas con ciertas actitudes frente a la tecnología. En el primer caso la rechazan, bajo la suposición de que la tecnología solo tiene consecuencias negativas; y en el segundo caso la aceptan en forma acrítica, bajo el supuesto de que solo tiene consecuencias positivas.

Las tecnologías son todas aquellas cosas inventadas por las personas, desde el lenguaje, la rueda, un pizarrón hasta una computadora cuántica. ¿Alguien puede estar en contra de las ruedas o el lenguaje o los pizarrones?
La tecnología no es buena o mala, no tiene moral. Las personas que usamos las tecnologías, sí.
Pero para poder hacer uso del conocimiento científico y transformarlo en tecnología y usarla hace falta capital, además de trabajo. Y los científicos ponen el trabajo, no el capital. El capital lo ponen pocos, ya que pocos lo tienen.
Hay dos formas de relacionar ambas cosas: que el capital esté al servicio del trabajo y las necesidades sociales, o a la inversa, que es lo que conocemos: que las necesidades sociales estén al servicio del capital.

Allí donde hay una demanda social suficientemente grande, allí habrá un capital dispuesto a satisfacer esa demanda con el único objetivo de multiplicarse.

CONCLUSIÓN
La normalidad es uniformidad. En cierto sentido detestamos la uniformidad, queremos diversidad. Vestir distinto, escuchar diferente música, etc. Queremos ser diferentes. Se valora positivamente la diferencia y no la uniformidad. Incluso se asocia uniformidad con "dictadura".

Sin embargo, deberíamos replantear las cosas, ya que ciertas libertades dependen de la uniformidad. Por ejemplo:
En una carrera de los 100 metros llanos, solo habrá libertad si todos los corredores tienen las mismas condiciones iniciales. Esa uniformidad inicial garantiza que quien llegue primero sea el más rápido.
En cambio, en una carrera en la que se premia al primero que atraviesa la meta, pero en la cual cada participante sale desde donde puede, unos desde los 100 metros, otros desde los 50 y alguno desde apenas 2 metros, no se premia al que corre más rápido, sino al que está más cerca. Los demás perderán siempre. Eso no es libertad. Es tener "la vaca atada", el resultado asegurado.
Suponer que la supremacía es consecuencia directa del "mérito" es una fantasía. La supremacía es consecuencia de la falta de uniformidad.

El capital lo tienen pocos. El resto ponemos nuestra fuerza de trabajo. Es decir que estamos metidos en una carrera en la que los primeros corren 1 metro y el resto corremos kilómetros. En las matemáticas habrá números normales, uniformes, que aparentemente serían la mayoría. Entre las personas, la uniformidad no existe. Los dinosaurios tuvieron superioridad y la perdieron. Los seres humanos somos, en tal sentido, muy animales.


https://youtu.be/tFG_5PBl2K8

Fuentes y enlaces relacionados
All the Numbers - Numberphile
https://www.youtube.com/watch?v=5TkIe60y2GI

Demonstrating Quantum Supremacy
https://www.youtube.com/watch?v=-ZNEzzDcllU

The Abnormality of Normal Numbers
https://www.youtube.com/watch?v=G3MwnMo7tio

Sobre las imágenes
Capturas de pantalla Youtube.

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