De la prepublicació a la web: els orígens del ciberespai (I)

Corria l’any 1982 i jo estava fent una estada llarga, com a Humboldt Fellow, al Segon Institut de Física Teòrica (II. Institut für Theoretische Physik) de la Universitat d’Hamburg. Aquest està situat en el gran complex del Sincrotró Alemany d’Electrons (Deutsches Elektronen-Synchrotron), el DESY, al barri de Bahrenfeld de la ciutat hanseàtica, ja a la bucòlica frontera amb la veïna Lurup, camí cap a Pinneberg. Quins indrets tan encisadors! Fantàstics parcs d’arbres imponents, majestuosos, catifes de flors salvatges, cavalls que pasturen en prats de postal, ànecs bussejadors i esvelts cignes lliscant sobre les aigües lluminoses dels nombrosos estanys. 

El naixement del llenguatge TeX

Va ser allà on vaig conèixer l’existència del projecte TeX, un sistema de composició tipogràfic desenvolupat per Donald Knuth quatre anys abans (Fig. 1). Era una proposta molt ambiciosa que havia d’esdevenir extraordinàriament útil. Sense haver-ho pretès volgudament, aquell fou el primer pas del que acabaria convertint-se en una revolució sense precedents en tota la història de les comunicacions i de les relacions humanes. 

Fig. 1 Logo de TeX

La idea de Knuth era senzilla: construir un programa de computació que proporcionés la manera òptima de compondre complexes fórmules matemàtiques, tal com apareixien impreses en els llibres; cosa que fins aleshores només es podia aconseguir als tallers d’impremta després d’elaborats processos mecànics de composició tipogràfica. A més, el programa també s’hauria de poder emprar per a qualsevol altra tasca imaginable de composició de documents.

Per començar, comptava amb un extens arxiu de fonts per a les lletres i caràcters especials (que posteriorment es va ampliar encara més). Amb aquest programa, un ordinador personal (PC), que feia ben poc que s’havia posat a l’abast de tothom, i una impressora casolana, que es connectava al PC i que era també una novetat de l'època, Knuth pretenia substituir del tot la necessitat d’haver de passar per la impremta. Dit d’altra manera, es tractava de poder fer cadascú, al seu propi lloc de treball a la universitat o centre de recerca, l’equivalent a tot el procés de composició tipogràfica associat a l’edició d'articles i fins i tot de llibres sencers.

Ja he dit que el projecte era ambiciós. I de fet, el resultat final que s’obtenia, ja en aquelles primeres etapes, era senzillament espectacular: el document igualava la millor de les edicions professionals (deixant a part només la qualitat del paper emprat i de les tintes, això és obvi). 

La molt feixuga i costosa tasca d’enviar per correu centenars de prepublicacions

Un parell d’anys més tard, ja de tornada al Departament de Física Teòrica de la Universitat de Barcelona (UB), vaig aconseguir el meu primer contracte de professor interí i, com a nouvingut, em va tocar encarregar-me de l’intercanvi de prepublicacions (preprints, en anglès, que és com tots els hi hem dit sempre, i ho seguim fent a dia d'avui) amb altres universitats d’arreu del món. Des de feia uns quants anys, aquesta sempre havia estat una tasca molt important per a la comunitat de físics teòrics. 

El motiu era el següent. Quan, un cop acabada una investigació i redactat el corresponent article amb els resultats trobats, aquest s’enviava, per a la seva publicació, a una revista especialitzada, resulta que el procés era molt llarg i durava bastants mesos. Sovint havíem d'esperar un o dos anys (els matemàtics més i tot) abans que el treball sortís publicat a la revista (sempre que fos acceptat, és clar); i així podia finalment ser conegut i utilitzat pels altres col·legues.

Tanmateix, en els camps de la física teòrica i les altes energies l’activitat sempre havia estat molt frenètica i no tenia el més mínim sentit haver d’esperar-se tants mesos a conèixer els resultats dels altres investigadors, que treballaven simultàniament en problemes semblants als nostres. Això hauria estat un inconvenient realment dramàtic, inassumible per al progrés de la recerca. En altres paraules, la importància d'una ràpida difusió de la nostra feina, en forma de l’anomenada prepublicació (una primera versió del treball, la mateixa que s’enviava simultàniament a la revista, per a la seva publicació), era indispensable, de vida o mort [1]. Jo era, doncs, en aquells moments, la persona que s’havia d’encarregar d’aquesta importantíssima feina de difusió de les prepublicacions. I en què consistia exactament aquesta tasca?

El protocol era molt i molt feixuc, com ben aviat vaig poder apreciar (patir, està més ben dit), durant aquell període en què vaig estar-ne al càrrec, en el meu Departament. Descriuré ara de manera breu tot el procediment. Per començar, havíem de fer una selecció acurada d’un nombre (a fixar) dels millors departaments de física teòrica del món, sent el primer pas decidir aquest nombre, que depenia, és clar, dels diners disponibles per dur a terme la tasca completa. Quan jo vaig estar-ne al càrrec, com que a la UB teníem bastants diners, vàrem arribar a seleccionar fins a 250 universitats (el nostre rècord històric). Cada any fèiem una revisió de la llista, ja que estàvem molt interessats a triar sempre els millors llocs on enviar les prepublicacions per dos motius: 1) per assegurar-nos d’aquesta manera que el nostre treball arribaria a ser conegut pels millors especialistes d’arreu del món en el nostre camp de recerca; 2) perquè existia una llei (no escrita) de reciprocitat, per la qual nosaltres també rebríem les prepublicacions emeses pels departaments, on treballaven els millors dels nostres col·legues. Puc assegurar-vos que triar aquesta llista no sempre era senzill i hi dedicàvem tota una tarda, quan la revisàvem un cop l’any.

Després, quan algú, o alguns de nosaltres treballant conjuntament, completàvem un valuós i original treball de recerca (aquest era el nostre deure primordial, a part de donar classes i participar en conferències), ens posàvem a escriure la prepublicació corresponent, fent servir la preciosa màquina d’escriure del Departament. Moltes vegades hi havia cua per accedir-hi, i ens havíem d’apuntar en una llista. Quan ens arribava el torn, ens posàvem a passar el nostre manuscrit a màquina (ben poques vegades ens ho podia fer la secretària). Només escrivíem el text, quedi ben clar, i s’havia de tenir molta cura de deixar els espais suficients per als caràcters especials, les lletres gregues, i per a les fórmules i les equacions, que hauríem d’omplir més endavant, sempre a mà, fent la millor cal·ligrafia de què érem capaços. Si ens equivocàvem en alguna cosa durant la transcripció del nostre manuscrit, o bé si descobríem algun error, de vegades havíem de tornar a començar des del principi! O, com a mínim, havíem de repetir tota una pàgina. El Tipp-Ex era aleshores una eina indispensable. I per fi, ja teníem a punt la flamant prepublicació!

Un cop fet això, jo m’encarregava un cop al mes (en un centre gran, com el CERN o el DESY, ho feien cada setmana) de recollir una còpia de totes les prepublicacions escrites en el nostre Departament –de cinc a set, generalment–. Aleshores, amb l’ajut d’un parell de postdocs, havíem de fer-ne, diguem, 220 còpies (és el nombre que m’ha quedat al cap) de cadascun dels papers. Això volia dir, en aquella època, classificar les pàgines (no s’havien inventat encara les fotocopiadores que classifiquen!); grapar les de cada còpia; escriure els 220 sobres amb les adreces; omplir cadascun dels 220 sobres amb les 6 còpies corresponents; tancar els 220 sobres (i sort que no calia fer servir la llengua!); portar tot el paquet, que Déu n'hi do el que pesava!, a Correus; i, ja finalment, pagar uns bons calerons en segells de correu exprés internacional, per a la major part dels sobres (d’universitats espanyoles en teníem només una dotzena, si fa no fa, a la nostra llista).

Fins i tot ara, en recordar altre cop i descriure amb detall –com acabo de fer– tot aquell procés, he quedat ben cansat. Tot plegat tenia un cost molt considerable, tant en hores de feina, com en paper i en diners per fer els enviaments. Cal tenir-ho molt en compte, i potser llegir una altra vegada tot el que acabo d’explicar, per poder comprendre millor l'enorme importància que van tenir per a nosaltres, la comunitat internacional de físics i físiques teòrics i de fenomenòlegs d’altes energies, els desenvolupaments que estaven a punt de succeir, gairebé simultanis i a diversos nivells complementaris, i que finalment van conspirar tots plegats per engendrar la revolució social més important que hi ha hagut mai, a escala planetària, en tota la història humana.

Un objectiu ben banal: produir prepublicacions d’aspecte professional i enviar-les per internet com a fitxers codificats 

El primer desenvolupament notable, com ja he avançat, va ser l’aparició del llenguatge TeX, i uns anys més tard, el 1986, i gràcies a Leslie Lamport, del LaTeX (Fig. 2), la seva variant més simplificada [2]. Alguns el consideraven el germà pobre del TeX, però era molt més senzill d’utilitzar i, per tant, molt més adequat per a la gran majoria dels usuaris (físics i matemàtics, al principi). Era una eina increïblement poderosa. Permetia a qualsevol persona produir articles i llibres d’altíssima qualitat mitjançant un esforç proporcionalment petit, consistent a aprendre bé les regles de joc del nou llenguatge i de la seva compilació. El resultat tenia la forma d’un fitxer binari, que es podia enviar a distància sense que patís la més mínima distorsió, ni d’un sol bit (sense pèrdues, com diríem tècnicament). S’obtenia el mateix resultat final en qualsevol tipus d’ordinador, a tots els llocs del món, i en qualsevol moment en el temps. 

Fig. 2 ​​​​​El projecte LaTeX, logo amb ocell.

Component la prepublicació en aquest nou llenguatge i tenint-lo així en forma d’un fitxer .tex havíem donat ja el primer pas –encara que sense tenir-ne gens de consciència en aquells moments– per enviar el primer objecte al ciberespai. El fitxer podria viatjar ara arreu del món, a la velocitat de la llum, i ser recuperat en un altre lloc, on podria ser imprès. Aquests fitxers van rebre el nom de prepublicacions electròniques o e-prints (primeres versions de treballs en format electrònic).

No cal dir que, mentrestant i en molt pocs anys, les màquines d’escriure quedaren obsoletes amb l’aparició dels ordinadors personals (PC) que, a poc a poc, varen anar sorgint. Més o menys per aquest ordre: Atari, Altair, Spectrum, Amstrad, IBM, per recordar només alguns dels noms més significatius en popularitat [3]. Una de les darreres generacions de màquines d’escriure van ser les moderníssimes Selectric d’IBM, amb capçal en forma de bola (Fig. 3), en què jo havia escrit els meus papers quan havia estat al DESY per primera vegada (el 1979 i 1980). Encara eren ben noves quan, de sobte, ja no van servir per a res, almenys per a molts. De fet, jo encara les vaig utilitzar algun cop, durant un temps, per escriure formularis ordinaris i per omplir documents oficials (la burocràcia al nostre país és molt feixuga, com bé sabem). Val a dir que per a la feina de secretaria van seguir sent essencials durant una bona temporada.

Fig. 3 Bola de la màquina d’escriure IBM Selectric / Font: IBM Selectric teletype ball. Autor: Marcin Wichary. CCA 2.0 G.

I ara ve el següent pas. Una vegada podíem escriure, amb l’ordinador i fent ús del LaTeX, prepublicacions de qualitat professional, que en fèiem? Imprimir-les i enviar-les per correu com sempre havíem fet? És ben clar que no! Això ens condueix immediatament al segon desenvolupament extraordinari, que de fet va passar a ser el primer, en ordre d’importància. De cap manera tornaríem a enviar, altre cop dins d’un sobre, les cintes o discs magnètics, o qualsevol tipus de suport material que contingués els fitxers. La idea revolucionària va ser ara connectar els ordinadors a distància i transmetre els fitxers de forma immaterial, a la velocitat de la llum, utilitzant una nova i flamant connexió: la internet.

Una xarxa incipient de tan sols tres nodes

A mitjans dels anys vuitanta del segle passat ja existia als Estats Units d'Amèrica una extensa xarxa, l'ARPANET, que connectava els ordinadors més potents per a fer cálculs a gran escala. La xarxa havia estat ideada pel Departament de Defensa dels EUA el 1966 i posada en funcionament amb quatre nodes a California i Utah, usant el llenguatge UNIX, cap a finals del 1969 (a l’època de la guerra freda). Val a dir que, a part dels seus usos militars, aquella xarxa fou també utilitzada bastant aviat pels genetistes, en els complicats processos de sequenciació genòmica; recordem que el 1974 ja es va posar en marxa la famosa base de dades de proteines al Laboratori Nacional de Brookhaven [4]. D'altra banda, l'aplicació e-mail havia estat creada l'any 1971 per Ray Tomlinson, mentre que el 1974 Vint Cerf i Robert Khan havien ideat el concepte mateix de la internet, juntament amb el protocol TCP per a la transferència de paquets de dades. I aquell mateix any es va dur a terme la primera connexió intercontinental d'ARPANET, amb un ordinador situat a Noruega.

Cal afegir però que, a part de l’ARPANET hi va haver altres xarxes que van ser dissenyades en aquella època, a diversos llocs, com ara la xarxa NPL al National Physical Laboratory del Regne Unit. Ambdues xarxes van ser les primeres en fer us de la “commutació de paquets” i foren interconnectades a començaments dels anys 1970. MERIT (Michigan Educational Research Information Triad) sorgí el 1966, com un intent d’explorar les xarxes informàtiques entre tres universitats públiques de Michigan i amb l'objectiu d’ajudar al desenvolupament educatiu i econòmic de l'estat. La xarxa d’investigació francesa CYCLADES pretenia explorar alternatives al primer disseny d’ARPANET i donar suport a la investigació del funcionament d’una internet global. Inaugurada el 1973, va ser la primera xarxa que va imposar que els amfitrions fossin directament responsables del lliurament fiable de les dades i els seus protocols foren utilitzats per millorar l’arquitectura d’ARPANET. Se'n van crear moltes de xarxes, més o menys esteses i en diversos indrets: BITNET, JANET, CSNET, X.25, Tymenet, UUPC, Usenet, diverses xarxes soviètiques, com l'Academset, la xarxa Sublink a Itàlia, i bastantes més. 

Resumint, aquest fou de fet un procés altament no-lineal, que va tenir lloc gairebé simultàniament a diversos països de varis continents, encara que sempre amb finalitats molt semblants: connectar potents ordinadors per tal de fer possible dur a terme càlculs de gran complexitat des de la distància. En ciència i enginyeria, particularment simulacions Monte Carlo, en diversos àmbits i aplicacions. Gran quantitat de grups de recerca arreu van fer us d’aquestes possibilitats. Ara bé, de manera semblant a com succeeix en els processos evolutius en biologia, es va produir una selecció i una convergència de tots aquests nombrosos desenvolupaments, que va resultar en una mena de fusió de tots ells i en l’emergència d’una xarxa única: la internet que ara coneixem. I és el cas que els físics teòrics vam estar sempre situats en el bell mig d’aquesta línia de convergència, des del seu remot inici fins a la fi de tot el procés. Fins i tot podriem afirmar que en vàrem ser els protagonistes. La pregunta seria ara, perqué va ser així? Qué teniem nosaltres d'especial?

La resposta és ben senzilla. Resulta que, a més dels objectius i necessitats comunes a gran part dels grups de físics, quant a càlcul intensiu de simulacions Monte Carlo, etc. --que acabo d'esmentar i que eren bastant coincidents amb les de molts altres científics, enginyers i tècnics-- els teòrics preteniem cobrir també unes necessitats pròpies que eren molt més properes a les que tenia tota la societat. Entre elles, com ja he explicat abans amb detall, la codificació i l'intercanvi, a través de la connexió dels ordinadors, d'articles i llibres, de gràfiques i imatges, i de petites películes corresponents a la realització d'experiments de laboratori. I és per aixó que la nostra va ser la via de convergència, la més exitosa i definitiva, la que va originar i conduir a una revolució social sense precedents. És el que descriuré a continuació.

Dit tot això, a meitats dels anys 1980, la "xarxa internet internacional” que era a l'abast dels físics consistia tan sols en una connexió de tres ordinadors: un a Los Alamos National Laboratory (LANL), als EUA; un altre a l’Organització Europea de Recerca Nuclear (CERN), a Ginebra (Suïssa); i un tercer al DESY, a Hamburg (Alemanya Federal), el node al qual jo vaig tenir accés. En realitat, aquestes tres institucions ja havien estat duent a terme, durant molts anys, un paper importantíssim per a tots nosaltres, investigadores i investigadors teòrics: van mantenir arxius molt grans, on totes les prepublicacions que rebien en paper eren classificades per matèries, els assignaven un número, i eren immediatament marcades amb la seva data de recepció. Aquests tres llocs dipositaris de prepublicacions van tenir un rol clau, ja que eren considerats per tothom com a registres oficials absolutament fiables de tots els treballs que recollien, abans de ser publicats en una revista científica. I això era importantíssim, per exemple, a l’hora d’establir la prioritat sobre un determinat resultat o descobriment. 

Temps abans, aquesta prioritat s’havia establert sempre amb la corresponent data de publicació en una revista internacional. Però, en una àrea de desenvolupament tan ràpid, amb això no n’hi havia pas prou. En els llargs mesos que trigava el procés de publicació, el teu treball el podria copiar algú i enviar-lo a publicar abans que tu a una altra revista on sortís imprès abans que el teu, i així robar-te l’invent. Ningú no podia esperar-se un o dos anys a la publicació en una revista per establir la prioritat del que hom acabava de descobrir. Et podien robar la idea o resultat, pel camí (i certament això havia passat, i moltes vegades [5]). Amb l'ús d'aquests arxius esmentats s’establia la prioritat des del moment en què el treball era registrat en qualsevol d'aquests tres repositoris, en forma de prepublicació formalment arxivada amb data de recepció. I això era així, de facto, perquè aquests arxivadors eren del tot fiables, independents, públics i transparents per al conjunt de la comunitat científica internacional. Vull insistir en el fet que aquest punt era d’una importància cabdal, molt en particular per a un jove científic, com ho era jo mateix en aquella època. Tots sempre teniem aleshores les més altes expectatives i creiem que el treball que acabavem d’escriure seria impactant o, com a mínim, un text molt influent que impulsaria la nostra carrera.

Tornant a la internet, amb els nous avenços, LANL, CERN i DESY podrien ja compartir activament les seves col·leccions de prepublicacions, arxivar-les ara com a fitxers electrònics, intercanviar-les mitjançant la nova xarxa i, en definitiva, començar a treballar plegats. El primer pas que es va donar consistí a proporcionar accés obert, des de la distància, a les col·leccions de prepublicacions electròniques emmagatzemades en cada un dels tres llocs, mitjançant la connexió per internet ja esmentada. Jo, que era a DESY, tenia a disposició un quadre horari on podia introduir el meu nom, seleccionant una data i una franja horària –de les que quedaven lliures– per tal de poder fer servir l’únic ordinador que tenia la connexió, durant mitja hora. Arribat el moment, amb l’ordinador d’Hamburg em connectava a les llistes de prepublicacions del CERN i, en acabar, a la de Los Alamos, per consultar aquelles prepublicacions que no eren a DESY. Aleshores anotava les referències que m’interessaven i podia més tard escriure als autors dels textos demanant que me n’enviessin una còpia per correu a la meva adreça. 

Va tardar encara un temps aconseguir, amb l’ordinador connectat, recuperar el fitxer corresponent que tenien a l’altre lloc, a través de la mateixa connexió de l'ordinador. En aquella primera època aquesta era exageradament lenta, de molt poca amplada de banda. No cal dir que totes les preguntes es realitzaven introduint ordres línia a línia a l’ordinador, fent servir UNIX com a llenguatge informàtic i utilitzant tota la pantalla alhora (el concepte de Windows encara havia d’aparèixer). Comprenc que resulti extraordinàriament difícil, per a algú de menys de quaranta anys, imaginar-se tan sols tot el que estic dient aquí i tractar de situar-se en aquella època. Els canvis des d’aleshores han estat tan brutals que és gairebé impossible retrocedir mentalment a aquells temps. 

Afegiré una anècdota reveladora. Aquell mateix estiu els nostres dos fills, que estudiaven música, i que eren amb la seva mare i jo al DESY Hostel, necessitaven practicar piano durant les seves llargues vacances d’estiu. A DESY, l'únic piano disponible era el de l'Auditori principal. Encara hi és, al mateix lloc de l’escenari, després de tants anys, com vaig poder comprovar no fa pas gaire. És ben curiós que el procediment que havia de seguir llavors per reservar el piano per tal que el poguessin tocar els nostres fills i el que he descrit per reservar l'ordinador, era aleshores exactament el mateix. Diria sense por d’equivocar-me que, amb el piano, encara ara es deu seguir el mateix procediment (avui, és clar, usant el mòbil per fer la reserva). I, per comparació, això em fa reflexionar sobre l'enorme canvi que han experimentat algunes coses en relació amb altres, sobretot pel que fa als usos i les possibilitats dels ordinadors per portar d’un lloc a un altre tot tipus d’informació i de continguts. Aquest punt és importantíssim i el tractaré amb més detall a la segona part del present post. 

Però, tornant al tema que he considerat en aquest paràgraf: apuntar-te en una llista per tal de reservar temps d’ordinador per connectar-te amb un ordinador d'un altre lloc durant mitja hora (!?) sembla ara un concepte absurd, de l’edat de pedra! Ni tan sols s’entén!

Paul Ginsparg i la invenció de l’ArXiv

Aviat es donaria un altre pas molt important. Va ser la construcció de l’ArXiv, un dipòsit únic de prepublicacions electròniques o e-prints –com ja he dit que es van anomenar els seus fitxers LaTeX– i que es va posar en marxa el 14 d'agost de 1991. Tal com s'explica a la Viquipèdia, això ho va fer possible la molt baixa amplada de banda del format dels fitxers TeX, que permetia transmetre fàcilment articles científics, per llargs que fossin (fins i tot llibres sencers) a través de la incipient internet. De fet, segons recull la mateixa Viquipèdia, aquests intercanvis ja els havia iniciat una mica abans una científica, Joanne Cohn, quan, cap al 1990, havia començat a enviar per correu electrònic, com a fitxers TeX, les seves prepublicacions de física a alguns col·legues seus; encara que en un nombre molt petit, per tal de no superar la capacitat de les bústies de correu, aleshores molt limitada. 

Paul Ginsparg, un físic teòric una mica més jove que jo, que s’havia estrenat com a becari júnior a Harvard i s'havia traslladat després al LANL de Los Alamos, va comprendre ràpidament la necessitat de tenir un dispositiu d'emmagatzematge central prou capaç. I l'agost del 1991 va poder per fi materialitzar la seva idea d'instal·lar una bústia dipòsit central a la qual es podia accedir des de qualsevol equip que tingués una connexió a internet. N’estava molt orgullós de poder emmagatzemar tantes prepublicacions electròniques en el seu ordinador personal (Fig. 4), que no era pas gaire gran ni potent, en termes actuals. Li agradava recalcar que les versions en paper de les mateixes prepublicacions haurien ocupat moltíssims despatxos com el seu. En va publicar diverses fotos, d’ell amb el seu flamant ordinador HP735, i puc certificar que el servei que va prestar a la comunitat internacional de físics teòrics, ja durant aquells primers anys després de crear l’ArXiv (com el va anomenar), amb recursos tan limitats, va ser senzillament increïble.

Fig. 4 Paul Ginsparg i el seu servidor original HP735, on des del 1991 i durant uns quants anys va emmagatzemar tot l’arxiu d’e-prints / Foto: Robert Lieberman (Cornell University).

Aviat es van afegir altres modes d’accés addicionals importants, concretament el Protocol de Transferència de Fitxers (FTP) el 1991, Gopher el 1992, i el 1993 la World Wide Web (WWW). Recordo ben bé cada un de tots aquests passos, com a fites remarcables, millores molt benvingudes en el procés general, que simplificaven constantment la producció de les prepublicacions, la transmissió dels fitxers, l'accés al dipòsit i, sobretot, la velocitat a la qual això es podia fer. 

L'ArXiv havia començat com un arxiu de física teòrica, exclusivament, al LANL, i el seu nom de domini era xxx.lanl.gov (aquí rèiem sovint, amb això de les tres x, però cal recordar que als EUA no es fan pas servir per etiquetar les pel·lícules per a adults). Aviat altres disciplines del coneixement s’hi van afegir, com la física, en general, i després l’astronomia, les matemàtiques, la informàtica, les ciències no lineals, la biologia quantitativa, l'estadística, les finances quantitatives, les ciències computacionals, l’economia, i l’enginyeria elèctrica i ciència de sistemes. 

El 1999, Ginsparg es va traslladar a la Universitat de Cornell, i aleshores va canviar el nom del dipòsit pel d’arXiv.org. Actualment, l’allotja encara Cornell, però té uns quants miralls repartits per tot el món. El 2008, l'ArXiv va assolir la xifra de mig milió d'articles, que s’havien convertit en un milió el 2014. La taxa d’enviament va sobrepassar la fita de 10.000 papers cada mes l’any 2016. No només el volum, sinó la qualitat i la importància de l’ArXiv han anat augmentant constantment i es pot afirmar que tot aquest procés ha culminat en el moviment editorial més rellevant dels nostres dies, conegut com a accés obert (Open Access). 

L’estatus actual de l’ArXiv

En un moment donat, les prepublicacions electròniques de l’ArXiv han arribat a tenir el mateix estatus que els articles publicats regularment en qualsevol revista especialitzada de prestigi. Com a exemple, deixeu-me recordar el cas, que es va fer molt famós, del matemàtic rus Grigori Perelman, que va demostrar la conjectura de Poincaré, el primer (i únic fins ara) dels set problemes del mil·lenni (dotats cada un, per la Fundació Clay, amb un milió de dòlars) que ha estat resolt. Perelman va publicar la seva solució en una sèrie de tres prepublicacions que van aparèixer a l'ArXiv entre el novembre del 2002 i el juliol del 2003. Malgrat les pressions que va rebre, es va negar en rodó a enviar-los a una revista per a la seva publicació, amb l'argument que això era totalment innecessari, atesa la transparència i la universalitat de l'ArXiv. Completava el seu raonament dient que tothom al món podia comprovar si els seus resultats eren correctes, cosa de la qual estava completament segur i que, de fet, així es va demostrar definitivament amb el pas del temps i un cop fetes les comprovacions per part d’altres col·legues. La demostració de Perelman de la conjectura de Poincaré és considerada un dels èxits més importants de la matemàtica del segle passat.

I encara hi ha més coses. Tot i que, per tal de complir les condicions estipulades per poder rebre el milió de dòlars del premi Clay (el Millennium Prize) per aquest descobriment, era obligatori que la demostració fos publicada en una revista de matemàtiques, finalment va ser la Fundació Clay la que va claudicar i renuncià a aquest requisit, reconeixent de fet oficialment (i per primera vegada) que les prepublicacions de Perelman registrades a l'ArXiv eren totalment equivalents a les publicacions en una revista internacional (per les raons ja exposades més amunt). Vegeu la resolució aquí.

Aquesta va ser la culminació definitiva de la idea que he avançat en un apartat anterior: la prioritat d’un resultat científic ja queda completament establerta, fins i tot de manera legal, quan es produeix la seva acceptació i registre com a prepublicació a l’ArXiv.

El cas anterior també va motivar molts altres col·legues, alguns d'ells força distingits, a fer el mateix que Perelman, si més no de tant en tant. El nombre de resultats importants que tan sols han estat publicats com a prepublicacions, sense haver estat enviades mai a publicar després en una revista, com abans era habitual, augmenta constantment; i n’hi ha un cert nombre que han acumulat moltes cites.

Berners-Lee: cap a la xarxa mundial

Els entesos en el tema generalment coincideixen a determinar, com bé ho descriu la Viquipèdia, que la introducció del navegador web Mosaic (el 1993), un navegador gràfic que la nostra comunitat de teòrics havia exigit insistentment per treballar amb xifres i gràfics (tractaré aquesta qüestió més endavant amb major detall), va suposar un punt d'inflexió important. Abans de l’aparició de Mosaic, els gràfics no podien ser fàcilment incorporats a les pàgines web, al costat del text. Com a conseqüència, la web no era tan popular com altres protocols, com ara Gopher, que tenia aquesta capacitat i va ser una alternativa millor durant un temps. A la fi, la interfície gràfica d'usuari de Mosaic resultà decisiva per fer de la web el protocol d’internet més popular, i amb molta diferència. L'octubre de 1994, el físic Tim Berners-Lee va fundar el Consorci World Wide Web (W3C) al Massachusetts Institute of Technology (MIT), cosa que va significar la culminació d’aquest procés. Però anem a pams i recordem amb detall tota la història.

Poc després de graduar-se, Berners-Lee s'havia convertit en enginyer de telecomunicacions i després de treballar per a la indústria, havia estat becari al CERN de Ginebra (Suïssa), durant deu anys. Allà havia conegut per primera vegada les necessitats de l'enorme comunitat de brillants físics i físiques d’altes energies que hi treballen i va decidir que seria molt bo dedicar els seus millors esforços a satisfer-les. No hem d’oblidar que el CERN, ja esmentat anteriorment, és el gran temple de la Física Teòrica i d'Altes Energies a escala mundial. Té l’accelerador de partícules més potent: el Gran Col·lisionador d’Hadrons (LHC). Els experiments duts a terme al LHC, a part de trobar la tan famosa partícula de Higgs (o de Déu), han permès reproduir i estudiar al laboratori –amb tot detall encara que a petita escala i durant un breu instant de temps– les condicions físiques exactes del nostre Univers quan tenia l’edat de tres femtosegons tan sols, és a dir, quan només havien passat 3 x 10^-15 segons (això és, tres mil bilionèsimes de segon) des de la singularitat del big-bang [6].

El CERN ja era en aquells moments el node d'internet més gran d'Europa i Berners-Lee hi va veure clarament una gran oportunitat, tal com ho explicà personalment:

“Només havia d’agafar la idea de l’hipertext i connectar-la al protocol de control de transmissió (TCP) i a la idea del sistema de noms de domini (DNS) i, abracadabra! Havia nascut la World Wide Web (...) De fet, la creació de la xarxa va ser en realitat un acte de desesperació, perquè la situació sense aquesta era molt difícil quan jo treballava al CERN. La majoria de les tecnologies relacionades amb la web, com ara l'hipertext, la internet i els objectes de text multifont (TeX, LaTeX), ja s'havien dissenyat! Només calia tenir una idea més, la final, per ajuntar-les totes, així de fàcil. L’únic que mancava era, doncs, un pas de generalització, anar a un nivell més alt d’abstracció: pensar en tots els sistemes de documentació que ja hi havia com a part d’un sistema més gran, d’un sistema de documentació global imaginari.”

És una explicació preciosa, donada pel mateix descobridor de l’invent que ens va portar finalment al ciberespai. Tanmateix, tal com he dit abans, quan el consorci www es va fundar, Berners-Lee ja havia deixat el CERN per anar a una altra institució, també líder mundial, l'Institut Tecnològic de Massachusetts (MIT), en concret, al seu Laboratori de Tecnologia d'Informàtica (MIT/LCS), on va rebre el suport de l’agència DARPA, que havia estat precisament, com ja sabem, la pionera de la internet. Un altre node va ser fundat, només un any després, al laboratori francès Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (INRIA), amb el suport de la Comissió Europea, i un tercer a la Universitat de Keio, al Japó, el 1996. Tot i que a mitjans dels anys 1990 el nombre de llocs web seguia sent relativament petit, molts dels noms més famosos que ara coneixem ja funcionaven aleshores i proporcionaven serveis a tota la comunitat científica.

Probablement la idea més important de Berners-Lee, mentre era al CERN, va ser combinar junts l’hipertext i la internet. Amb aquest objectiu, va desenvolupar tres tecnologies essencials, que ara ens són ben familiars: (a) un sistema global i únic d’identificadors de tots els recursos de la web, primer conegut com a identificador de document universal (UDI), i posteriorment anomenat localitzador de recursos uniforme (URL), que s’activava, d’una banda, i l’identificador de recursos uniforme (URI), de l’altra; (b) la publicació del llenguatge HyperText Markup Language (HTML), i (c) el protocol de transferències de l'hipertext (HTTP).

La web tenia algunes diferències respecte als altres sistemes d’hipertext disponibles, una de les més importants és que tan sols requeria enllaços unidireccionals i no bidireccionals, com la resta. Això va ser extremadament important, ja que aquest fet feia possible, per a tothom, establir un enllaç a un altre ordinador sense necessitat d’haver d’esperar cap acció de resposta o permís del responsable del segon recurs. Aquest protocol, que podria semblar d’entrada agosarat, va simplificar molt el procés d’implementació de servidors i navegadors web. El 30 d'abril de 1993, el CERN va anunciar oficialment que la WWW seria gratuïta per a tothom. Aquest fet, que la web no fos propietat de ningú, fou decisiu, ja que va permetre el desenvolupament accelerat de nous servidors i clients, que afegiren extensions i més extensions sense haver de demanar mai llicències ni permisos de cap mena. Fou una veritable explosió. I com que l’ús del protocol competidor, Gopher, no era gratuït, aquest no va tardar gaire a desaparèixer.

Berners-Lee havia posat a disposició de tothom la seva brillant idea, sense que s’hagués d’omplir mai cap formulari de patent ni de pagar cap royalty (Fig. 5). El Consorci WWW també va decidir que els estàndards web haurien de basar-se tots en tecnologia lliure de drets d'autor, de manera que pogués ser adoptada fàcilment per tothom arreu del món. I aquest fet va acabar de contribuir a l’expansió tan ràpida i reeixida de la web des de mitjans dels anys noranta. 

Fig. 5 Sir Tim Berners-Lee arribant al Guildhall de Londres, el 22 de desembre de 2014 / Autor: Paul Clarke. CCA-SA 4.0.

El seu impacte sobre la societat universal ha estat incommensurable des de llavors; però, des del meu punt de vista, no ja tan especialment per als físics teòrics, matemàtics o teòrics d’altres tipus, com més endavant explicaré. En poques paraules, havíem arribat ja a cobrir amb escreix les nostres necessitats de publicitat, comunicació immediata i col·laboració que havien constituït la llavor, l’espurna de tota la moguda. 

El primer lloc web es va obrir al CERN, i tenia l'adreça: info.cern.ch. La primera pàgina web va ser http://info.cern.ch/hypertext/WWW/TheProject.html i contenia informació sobre el projecte WWW. El 6 d'agost de 1991 es va posar en línia i, a mesura que el projecte anava millorant ràpidament, tot va canviar molt de pressa i es començaren a crear pàgines noves cada dia. 

En una llista dels "vuitanta moments culturals que van configurar el món", triat per un grup format per vint-i-cinc eminents científics, acadèmics, escriptors i líders mundials l’any 2014, la WWW va ser triada com a número u de tots ells, per haver “donat lloc al mitjà de comunicació de creixement més ràpid de tots els temps, i haver canviat el format de la vida moderna per sempre. Amb ella podem connectar-nos instantàniament a tot el món”. 

Aquest desenvolupament no fou previst pels creadors de la web ni pels responsables del CERN i del MIT. Ningú no va ser capaç d’endevinar, ni de somiar-ho tan sols, que un modestíssim intent d’estalviar-se feina i diners en els intercanvis de prepublicacions científiques, i posteriorment de voler portar-ho a la seva màxima perfecció, incloent-hi figures, imatges i més tard fins i tot petites pel·lícules d’experiments, que eren necessaris per descriure millor alguns resultats científics rellevants, serien utilitzats més tard amb l’objectiu de satisfer necessitats tan diferents de totes les àrees del coneixement. I, molt més que això, els anhels comuns a tots els éssers humans i a la societat universal. I que encara aniria moltíssim més enllà, arribant a satisfer necessitats que en aquell moment ni tan sols existien! Fins a fer realitat molts somnis que ningú no havia encara mai gosat somiar, cap a finals de l’anterior mil·lenni. A la segona part d’aquest post aprofundiré molt més sobre aquesta idea.

Conclusió de la primera part

Vam començar el nostre projecte amb l'objectiu, modest i ben raonat, de codificar en forma d’un fitxer binari els nostres resultats científics –expressats normalment amb frases, fórmules i gràfiques–. Per a després poder intercanviar-los, "de franc" i instantàniament, amb els dels nostres col·legues d’arreu del món. I resulta que hem acabat pretenent codificar-ho tot, transmetent i reproduint els objectes més diversos, fins i tot òrgans vitals per al nostre cos i tots els nostres pensaments i iniciatives. Avui hi ha metges que fan operacions de cirurgia molt complexa a milers de quilòmetres de distància del pacient. Tan potent és el concepte de ciberespai a què va donar lloc, amb el temps, aquell procés que començà d’una manera tan innocent. 

Una solució extremadament senzilla, però molt intel·ligent, a un petit problema del dia a dia, que només pretenia estalviar-nos temps i calerons, a uns quants il·luminats, fou la petita llavor que va anar creixent cada cop més, sense aturada, fins a convertir-se en una xarxa gegantina i en constant expansió, d’abast i possibilitats inesgotables, moltes encara per descobrir. Ho veurem amb més detall a la segona part d’aquest escrit.
_______________________

1. E. Elizalde, On how the Cyberspace arose to fulfill theoretical physicists' needs and eventually changed the World: Personal recallings and a practitioner's perspective, in J. Martín Ramírez and Luis A. García-Segura Eds., Cyberspace: Risks and Benefits for Society, Security and Development (Springer Verlag, Berlin, 2017), p. 3-22.
2. L. Lamport, LATEX: a document preparation system (Addison-Wesley, Boston, 1986).
3. D. Knight, Personal computer history: the first 25 years (2014).
4. P. McClean, A History of Genetics and Genomics (2011).
5. F. Southwick, All’s not fair in science and publishing (2012).
6. E. Elizalde, Cosmología moderna: desde sus orígenes (Ed. Catarata, 2020), ISBN 978-84-1352-125-1. E. Elizalde, The True Story of Modern Cosmology (Springer Verlag, Berlin, 2021).