Qué es LaTeX

La composición tipográfica

Todo texto impreso o leído en pantalla ha sido compuesto: alguien, o algo, ha decidido en qué lugar exacto cae cada letra. La composición tipográfica es el conjunto de esas decisiones: qué tipografía y qué tamaño se usan, dónde termina cada línea y cómo se reparte el espacio entre sus palabras para justificarla, qué palabras se dividen con guion y por dónde, cuándo dos letras se funden en una ligadura, cómo se ajusta la distancia entre ciertos pares de letras, dónde se corta cada página, a qué altura van las notas y cómo se ordenan los títulos. Durante siglos fue el oficio del cajista, que formaba las líneas con tipos de metal; hoy lo ejecuta un programa, pero las decisiones siguen siendo las mismas.

Un buen párrafo no se nota: el ojo recorre las líneas sin tropezar con huecos desiguales ni con divisiones absurdas. Ahora bien, lograrlo no es trivial, porque cada decisión condiciona las siguientes: el lugar donde termina la primera línea determina con qué palabra empieza la segunda, y así hasta el final del párrafo.

Los textos académicos exigen esta atención en mayor grado que otros. Contienen fórmulas, cuya composición obedece a reglas propias (la distancia en torno a un signo igual no es la que rodea a una coma, y un subíndice se reduce en una proporción determinada); se remiten a sí mismos sin cesar, con secciones, teoremas, figuras y ecuaciones numeradas que se citan por su número; acumulan notas al pie y referencias bibliográficas que deben seguir un estilo uniforme; mezclan a menudo varios idiomas y varias escrituras; y suelen ser largos, de modo que un descuido repetido en cien páginas no se corrige a mano. Si esto es así, conviene confiar la composición a un sistema que la resuelva con reglas explícitas y que permita al autor ocuparse de lo que dice.

Marcado y procesador de textos

Hay dos maneras de pedir a un programa que componga un texto. En un procesador de textos, como Microsoft Word o LibreOffice Writer, el autor ve en la pantalla la página tal como se imprimirá, y la modifica directamente: selecciona una palabra y la pone en cursiva, arrastra un margen, elige un tamaño mayor para un título. Se suele describir este modo con la expresión inglesa what you see is what you get: lo que se ve es lo que se obtiene.

En un lenguaje de marcado, en cambio, el autor escribe un archivo de texto plano en el que intercala marcas que dicen qué es cada cosa o cómo debe tratarse: que tal palabra se destaca, que tal línea es el título de una sección, que tal pasaje es una cita. Un programa lee después ese archivo y produce el documento compuesto. Las páginas web se escriben así, en HTML; LaTeX es un lenguaje de marcado pensado para producir documentos impresos de calidad.

La comparación, para ser justa, debe reconocer lo que cada modo hace mejor. El procesador de textos ofrece una respuesta inmediata, casi no exige aprendizaje previo, es la herramienta que conoce la mayoría de las personas con quienes se colabora, y su control de cambios es el medio habitual de revisión en muchas editoriales y oficinas. El lenguaje de marcado ofrece, por su parte, archivos de texto plano que cualquier programa puede abrir dentro de cuarenta años, que ocupan poco y cuyas versiones se comparan línea por línea; una estructura explícita, de la que se derivan solos los índices, la numeración y las referencias cruzadas; una uniformidad que no depende de la disciplina del autor; y una composición de las fórmulas y de los párrafos que los procesadores de textos no alcanzan. Su costo es igualmente claro: hay que aprender las marcas, el resultado no se ve hasta compilar y un error de escritura puede detener la compilación.

TeX y LaTeX

Donald Knuth y TeX

Donald Knuth, profesor de informática en la Universidad de Stanford, publicaba desde 1968 los volúmenes de The Art of Computer Programming. Hacia 1977, al recibir las pruebas de una nueva edición del segundo volumen, compuestas con la técnica fotográfica que había sustituido a los tipos de metal, las juzgó muy inferiores a las de la primera edición, sobre todo en las fórmulas. En lugar de resignarse, decidió escribir él mismo un programa de composición que devolviera a los libros de matemática la calidad de la mejor tipografía tradicional, y cuya salida fuera idéntica en cualquier computador. La primera versión de TeX apareció en 1978; Knuth la reescribió por completo a comienzos de la década siguiente y diseñó también el programa METAFONT, con el que dibujó las tipografías Computer Modern.

El nombre procede del griego: sus letras son las mayúsculas tau, épsilon y ji, el comienzo de la palabra τέχνη, que significa a la vez arte y técnica, y por eso la última letra no se pronuncia como una equis. Knuth dio a TeX por terminado y solo admite en él correcciones de errores: desde la versión 3, el número de versión se acerca a π, y cada corrección le añade una cifra. Esta estabilidad es una de sus virtudes, porque un documento escrito hace décadas se compila hoy con el mismo resultado.

Ahora bien, TeX es un lenguaje de bajo nivel: sus instrucciones primitivas hablan de cajas, de espacios elásticos y de penalizaciones por cortar una línea en un lugar u otro. Para un autor que solo quiere escribir un artículo, programar en esos términos cada título y cada nota sería una carga desproporcionada. TeX permite, por ello, definir macros, instrucciones nuevas que se expanden en otras más elementales, y casi todo su uso real pasa por colecciones de macros.

Leslie Lamport y LaTeX: el contenido separado de la forma

A comienzos de la década de 1980, Leslie Lamport, un científico de la computación conocido sobre todo por sus trabajos en sistemas distribuidos, escribió sobre TeX una colección de macros a la que llamó LaTeX, cuya primera versión circuló en 1984; en 1986 publicó el manual LaTeX: A Document Preparation System. Desde 1994, la versión vigente, llamada LaTeX2e, la mantiene un equipo de voluntarios, el LaTeX Project.

La idea central de LaTeX es que el autor marque el contenido y no la forma. No escribe «este renglón en negrita y en un cuerpo mayor», sino «esto es el título de una sección», con \section{Resultados}; no escribe «esta palabra en cursiva», sino «esta palabra se destaca», con \emph{hipótesis}. Qué aspecto tiene un título de sección, si lleva número y a qué distancia queda del texto, lo decide la clase del documento, declarada al comienzo, y las instrucciones que el autor añade en el preámbulo. De ello se sigue que el aspecto de todo el documento se cambia en un solo lugar, y que el mismo texto puede componerse según las normas de dos revistas distintas sin tocar una línea del cuerpo.

EjemploLa estructura se declara y la forma se deriva

En la fuente siguiente no hay ninguna indicación de tamaño, de tipografía ni de número: solo se dice qué es cada línea. La numeración de la sección y de la subsección, el tamaño y el grosor de sus títulos y la cursiva de la palabra destacada los decide la clase del documento.

Código LaTeX

\section{Resultados}Los datos confirman la \emph{hipótesis} inicial.​\subsection{La muestra}La muestra comprende doce textos de tres autores.

Resultado

Si más adelante se inserta una sección antes de esta, su número pasa solo de uno a dos, y lo mismo ocurre con la subsección y con toda referencia que las cite.

Los motores: pdfLaTeX, XeLaTeX y LuaLaTeX

LaTeX es un conjunto de macros, no un programa: necesita un motor, un programa de la familia de TeX que las ejecute y produzca el documento. Hoy se usan tres, y los tres entienden el mismo LaTeX; difieren en cómo leen el texto y en qué tipografías pueden usar.

• pdfLaTeX usa el motor pdfTeX, que Hàn Thế Thành desarrolló para producir directamente un archivo PDF. Es rápido y muy difundido, y es el motor predeterminado de Overleaf. Ahora bien, sus tipografías son las del formato clásico de TeX, con a lo sumo 256 caracteres cada una, de modo que no carga directamente las tipografías instaladas en el sistema, y escribir griego, cirílico u otras escrituras exige codificaciones y paquetes especiales; sin ellos, una letra griega detiene la compilación con un error.
• XeLaTeX usa el motor XeTeX, creado por Jonathan Kew, que lee el texto en Unicode, la norma que asigna un número a cada carácter de todas las escrituras, y carga cualquier tipografía OpenType del sistema mediante el paquete fontspec.
• LuaLaTeX usa el motor LuaTeX, que ofrece lo mismo que XeTeX en cuanto a Unicode y tipografías, e incorpora además el lenguaje de programación Lua, con el que los paquetes pueden intervenir en la composición. Las distribuciones actuales lo ejecutan con la biblioteca HarfBuzz, que da forma a las escrituras que enlazan o combinan sus letras, como el árabe o el devanagari.

Este curso usa LuaLaTeX. Las razones se siguen de lo anterior: escribe directamente en Unicode, de modo que una cita de Platón en griego politónico, con sus acentos y espíritus, se teclea tal cual; usa las tipografías del sistema, incluidas las que exija una universidad o una revista; compone el latín, el griego y el español en un mismo documento, cada uno con sus propias reglas de división de palabras; y admite, con los paquetes adecuados, escrituras que van de derecha a izquierda, como el árabe, o que no separan sus palabras con espacios, como el chino y el japonés. Por tanto, un solo motor sirve para todos los documentos de un curso dirigido a la vez a las ciencias y a las humanidades. Su único costo frente a pdfLaTeX es una compilación algo más lenta, que en documentos de tamaño habitual apenas se advierte.

EjemploGriego y latín en un documento compilado con LuaLaTeX

La fuente siguiente carga fontspec, elige una tipografía que contiene letras griegas y declara, mediante babel, el español como idioma principal y el griego antiguo y el latín como idiomas secundarios. Las palabras griegas se escriben directamente con sus caracteres.

Código LaTeX

\documentclass{article}\usepackage{fontspec}\usepackage[latin, spanish]{babel}\babelprovide[import]{ancientgreek}\setmainfont{Linux Libertine O}​\begin{document}Aristóteles abre la \emph{Metafísica} con esta frase:\foreignlanguage{ancientgreek}{πάντες ἄνθρωποι τοῦ εἰδέναι ὀρέγονται φύσει.}La tradición latina la transmitió así:\foreignlanguage{latin}{omnes homines natura scire desiderant.}\end{document}

Resultado

Marcar un pasaje con \foreignlanguage no cambia el aspecto de las letras: indica en qué idioma está el pasaje, para que se apliquen sus reglas de división de palabras y sus convenciones. Con pdfLaTeX, esta misma fuente no compilaría: fontspec exige XeLaTeX o LuaLaTeX.

El archivo fuente, la compilación y el PDF

Un documento de LaTeX es un archivo de texto plano con la extensión .tex. Consta de dos partes. El preámbulo va desde la primera línea, \documentclass{article}, que declara la clase del documento, hasta \begin{document}; en él se cargan los paquetes, con \usepackage, y se fijan las decisiones de forma. El cuerpo va desde \begin{document} hasta \end{document} y contiene el texto. Las instrucciones comienzan con una barra inversa, y lo que reciben se escribe entre llaves.

EjemploUn documento completo mínimo

Esta fuente es un documento completo: compila sin añadirle nada, y será el punto de partida de los documentos del curso.

Código LaTeX

\documentclass{article}\usepackage{fontspec}\usepackage[spanish]{babel}​\begin{document}\section{Introducción}La composición tipográfica decide dónde cae cada letra.\end{document}

Resultado

La sección recibe el número uno sin haberlo escrito, y su título usa la tipografía y el tamaño que fija la clase article.

El ciclo de trabajo tiene tres tiempos: se escribe la fuente, se compila y se lee el resultado. Compilar es ejecutar el motor sobre el archivo, en este curso la orden lualatex, que lee la fuente y escribe un archivo PDF con el mismo nombre. Junto a él quedan archivos auxiliares, entre ellos uno con la extensión .log, el registro, donde el motor anota los errores y las advertencias, y otro con la extensión .aux, donde guarda los números de las secciones y de las páginas. Por ello, un índice o una referencia cruzada solo aparece correctamente tras una segunda compilación: en la primera, el motor anota dónde quedó cada cosa; en la segunda, lo usa. En la práctica no se escribe la orden a mano: el editor la ejecuta con un botón. En este curso se trabaja con Texmaker, en el propio computador, o con Overleaf, en el navegador; la clase siguiente prepara ese entorno.

La fuente no se compone tal como se escribe, y tres reglas explican casi todas las sorpresas iniciales. Primero, varios espacios seguidos valen lo mismo que uno, y un salto de línea vale como un espacio: el motor reparte el espacio por su cuenta, y el que escribe el autor solo indica que allí termina una palabra. Segundo, una o más líneas en blanco terminan el párrafo y comienzan otro. Tercero, el signo % inicia un comentario: el motor ignora todo lo que sigue hasta el final de la línea, incluido el salto de línea mismo.

EjemploEspacios, párrafos y comentarios

La fuente siguiente está escrita con descuido a propósito. El resultado tiene dos párrafos con espacios uniformes, y la nota que sigue al signo de comentario no aparece.

Código LaTeX

Los      espacios repetidos     se reducen a uno, y este salto de líneatambién es un espacio.​Una línea en blanco abre un párrafo nuevo. % Esta nota no se imprime.

Resultado

Si esto es así, para imprimir el signo de porcentaje no basta escribirlo: hay que escribirlo precedido de una barra inversa, así: \%. Lo mismo ocurre con los demás caracteres que LaTeX reserva para sus propias funciones, como las llaves o el signo de dólar.

LaTeX en las disciplinas académicas

En matemática, en física y en buena parte de la informática, LaTeX es la norma: las revistas ofrecen sus propias clases de documento para que los autores entreguen los artículos con su formato, y arXiv, el repositorio donde se difunden los artículos de esas disciplinas antes de su publicación, recibe las fuentes de LaTeX y las compila él mismo. La razón es la composición de las fórmulas, que ningún otro sistema iguala con tan poco esfuerzo, y la numeración automática de teoremas y ecuaciones. La economía, la estadística, la ingeniería y la química lo usan también en gran medida.

Sería un error, sin embargo, creer que LaTeX es asunto exclusivo de las ciencias exactas. En filosofía, en filología clásica y en historia, sus virtudes son otras, y no menores. Las ediciones críticas, que acompañan un texto antiguo con un aparato que registra las variantes de los manuscritos en notas referidas a números de línea, tienen en LaTeX paquetes especializados, como reledmac, que numeran las líneas, ordenan varios niveles de notas y mantienen sus remisiones cuando el texto cambia. El griego politónico y el latín se escriben y se dividen correctamente, como se ha visto. Las notas al pie, que en un ensayo humanístico pueden contarse por centenares, se numeran y se sitúan solas en su página. Y la bibliografía, con BibLaTeX, se escribe una sola vez como base de datos y se cita según el estilo que se pida, sea el de autor y año de las ciencias sociales, el numérico de las ciencias o el de notas al pie de las humanidades, cambiando una sola opción.

Los límites de LaTeX

Ahora bien, LaTeX tiene costos reales, y conviene conocerlos antes de adoptarlo. Su curva de aprendizaje es pronunciada: las primeras semanas exigen consultar a menudo cómo se hace lo que en un procesador de textos se hace con un clic. Sus mensajes de error, heredados de TeX, suelen ser crípticos y a veces señalan una línea posterior a la que contiene el error; una clase próxima de esta unidad enseña a leerlos. La composición de páginas de diseño libre, como un cartel o una revista ilustrada, en la que cada elemento se coloca a mano, resulta más laboriosa que en un programa de maquetación. Y no todos los destinatarios lo aceptan: no pocas revistas de humanidades, editoriales y oficinas exigen un archivo de procesador de textos, y revisan con su control de cambios.

De donde se sigue un criterio sencillo. Una carta breve, un acta, un formulario o un texto que otra persona revisará en un procesador de textos se escribe mejor en un procesador de textos. Un documento largo, con estructura, fórmulas, citas, notas, varios idiomas o una vida larga por delante, que habrá de corregirse y reeditarse durante años, se escribe mejor en LaTeX.

Problemas resueltos

Los problemas siguientes no piden recordar lo dicho, sino aplicarlo: el primero exige predecir con exactitud qué produce una fuente, el segundo, decidir qué motor y qué tipografías requiere un documento, y el tercero, separar el contenido de la forma en una fuente escrita sin ese cuidado.

La   composición    tipográfica   decide dónde cae cada letra.Un buen párrafo no se nota.​​El 50 % de los lectoresno advierte la diferencia. Esta pala%bra queda entera.

{\Large\bfseries 2. Resultados}\\[6pt]Como afirma Aristóteles en la \textit{Metafísica}, el deseode saber es \textit{natural}; el término griego es \textit{φύσει}.\\\vspace{12pt}{\large\bfseries 2.1. La muestra}\\

Ejercicios en línea

En estos ejercicios se escribe el código en el cuadro y el navegador lo revisa al instante: comprueba las llaves, los entornos y lo que cada ejercicio pide, sin compilarlo. Superada la revisión, conviene copiar el código en Texmaker y compilarlo, porque solo el resultado compilado muestra lo que de verdad se imprime.

\documentclass{article}\usepackage{fontspec}\usepackage[spanish]{babel}​\begin{document}\section{Introducción}La composición tipográfica decide dónde cae cada letra.\end{document}

\section{Marcado y procesador de textos}En un lenguaje de marcado, el autor dice \emph{qué es} cada cosa.​\subsection{El procesador de textos}El autor ve la página tal como se imprimirá.

Problemas propuestos

Cada problema tiene una pista, que conviene abrir solo después de haberlo intentado, y una respuesta, que aparece después de abrir la pista.

Escribo con \LaTeX desde hace un año.Uso \LaTeX{} y \TeX\ a diario.