Posts Tagged ‘ Artículos ’

0
1
Mar

Lectura recomendada

3
19
Feb

Artículo: ¡Teletranspórtame! Sobre la ciencia de la teletransportación

Entre mis feeds encontré esto, es un artículo bastante interesante acerca de la idea del teletrasporte y su relación con la ciencia actual.

Decía así:

En 1931 un escritor americano llamado Charles Fort usó por primera vez la palabra teletransporte para referirse al movimiento de objetos de un lugar a otro de forma casi inmediata. Desde entonces, la idea ha sido explorada por la ciencia ficción en la pequeña y la gran pantalla a través de series como la mítica Star Trek o la recién estrenada película Jumper (“Saltador”), que cuenta la historia de un joven con una anomalía genética que le permite teletransportarse a cualquier lugar.

Pero no sólo los escritores y cineastas llevan varias décadas analizando las posibilidades de este fenómeno. También los físicos han avanzado (y mucho) en la teoría y práctica de la teleportación. La ciencia habla fundamentalmente de teletransporte cuántico, es decir, la transferencia de estados o propiedades físicas como la energía, el movimiento y el campo magnético de los átomos. En otras palabras, transporte de información.

Las leyes que rigen y permiten esta forma de teletransporte fueron descubiertas, ya hace décadas, por Einstein y sus colegas mientras intentaban realizar un análisis crítico de la mecánica cuántica, la ciencia que explica el comportamiento de la materia a escala subatómica.

La física cuántica como aliada

El último hito en este terreno se producía en noviembre de 2006, cuando un equipo de expertos daneses lograba descomponer en millones de átomos una minúscula esfera y “reconstruirla” a medio metro de distancia. Hasta entonces, el teletransporte sólo se había conseguido con partículas individuales y en distancias inferiores a un milímetro.

Para llevar a cabo semejante proeza, los investigadores del laboratorio National Research Foundation Center for Quantum Optics, en Dinamarca, recurrieron a técnicas relacionadas con la luz, la mecánica cuántica, el magnetismo y un concepto llamado entanglement o entrelazamiento cuántico. "Esto supone un paso adelante, porque por primera vez implica la teleportación de la luz y la materia, que son dos objetos diferentes: uno que transporta la información y otro que la contiene", explicaba en la revista Nature Eugene Polzik, coordinador del equipo de científicos que realizaron el experimento. Su objetivo es avanzar en el desarrollo computadoras ultra-rápidas capaces de transmitir información a velocidades cercanas a la de la luz.

Lo que parece evidente es que dar el salto del experimento de Polzik al teletransporte a escala macroscópica para el movimiento de humanos de un lado a otro será tremendamente complicado. Y no sólo porque desde el punto de vista físico habría que copiar y rearmar los trillones y trillones de átomos que forman un individuo, algo que muchos científicos consideran viable. También hay que tener en cuenta algunas cuestiones éticas y filosóficas. Como demostraron en 1993 unos científicos de IBM, la teleportación que proponen los escritores de ciencia ficción sólo es posible si el “original” se destruye. En ese caso, ¿la “copia” reconstruida sería el mismo individuo que se teletransportó? Y, por otra parte, ¿alcanzaremos suficiente nivel de precisión para reproducir un cerebro humano? El debate está servido.

Fuente: Muy interesante

1
6
Aug

El motor interno de las estrellas

Pleiades_large

Me estoy volviendo un fan de Isaac Asimov.

Actualmente me estoy leyendo “La fundación, libro 2, fundación e imperio“. Me gusta, pero por lo que me está captando mas Asimov, es por sus explicaciones científicas.

En el post anterior, les comentaba cerca de la participación de Asimov en una revista, donde respondía a preguntas que le hacían los lectores. Ciertamente, muchas de las respuestas las sabía, las conocía o me sonaban.

Asimov tiene un don al explicarse. El treball de recerca (una especie de trabajo de fin de carrera para el instituto) lo hice acerca de las estrellas y los agujeros negros. Cosas que me había costado algunos días y diversas paginas de información, aparecen explicadas aquí de una mejor forma y coherencia. (Claro que yo profundicé algo mas (formulas… etc).) De todas formas, me parece algo fascinante y quiero compartirlo (si aun no lo han leído :P ).

¿Hasta dónde puede llegar el proceso de fusión dentro de una estrella?

Cuando un número determinado de protones y neutrones se juntan para formar un núcleo atómico, la combinación resultante es más estable y contiene menos masa que esos mismos protones y neutrones por separado. Al formarse la combinación, el exceso de masa se convierte en energía y se dispersa por radiación.

Mil toneladas de hidrógeno, cuyos núcleos están constituidos por un solo protón, se convierten en 993 toneladas de helio, cuyos núcleos constan de dos protones y dos neutrones. Las siete toneladas restantes de masa se emiten en forma de energía.

Las estrellas como nuestro Sol radian energía formada de esta manera. El Sol convierte unas 654.600.000 toneladas de hidrógeno en algo menos de 650.000.000 toneladas de helio por segundo. Pierde por tanto 4.600.000 toneladas de masa cada segundo. Pero incluso a este ritmo tan tremendo, el Sol contiene suficiente hidrógeno para mantenerse todavía activo durante miles de millones de años.

Ahora bien, llegará el día en que las reservas de hidrógeno del Sol lleguen a agotarse. ¿Significa eso que el proceso de fusión se parará y que el Sol se enfriará?

No del todo. Los núcleos de helio no representan el empaquetamiento más económico de los protones y neutrones. Los núcleos de helio se pueden fusionar en núcleos aún más complicados, tan complicados como los del hierro. De este modo se seguirá emitiendo energía.

Pero tampoco mucha más. Las 1.000 toneladas de hidrógeno que, según hemos dicho, se fusionan en 993 toneladas de helio se pueden fusionar luego en 991,5 toneladas de hierro. Al pasar de hidrógeno a helio se convierten en energía siete toneladas de masa, pero sólo una y media al pasar de helio a hierro.

Y al llegar al hierro entramos en una vía muerta. Los protones y neutrones del núcleo de hierro están empaquetados con una estabilidad máxima. Cualquier cambio que se produzca en el hierro, ya sea en la dirección de átomos más simples o de átomos más complejos, no emite energía sino que la absorbe.

Podemos decir por tanto que cuando la estrella alcanza la fase del helio ha emitido ya unas cuatro quintas partes de toda la energía de fusión disponible; al pasar al hierro, emite la quinta parte restante y allí se acaba la historia.

Pero ¿qué sucede después?

Al pasar a la etapa de fusión posterior al helio el núcleo de la estrella se torna mucho más caliente. Según una teoría, al llegar a la etapa del hierro se vuelve lo bastante caliente como para iniciar reacciones nucleares que producen cantidades enormes de neutrinos. El material estelar no absorbe los neutrinos: tan pronto como se forman salen disparados a la velocidad de la luz, llevándose energía consigo. El núcleo de la estrella pierde energía, se enfría de forma bastante brusca y la estrella se convierte por colapso en una enana blanca.

En el curso de este colapso, las capas exteriores, que aún poseen átomos menos complicados que los de hierro, se fusionan todos a un tiempo, explotando en una “nova”. La energía resultante forma átomos más complicados que los de hierro, incluso de uranio y más complejos aún.

Los restos de tales novas, que contienen átomos pesados, se mezclan con el gas interestelar. Las estrellas formadas a partir de ese gas, llamadas “estrellas de la segunda generación”, contienen pequeñas cantidades de átomos pesados que jamás podrían haber conseguido a través del proceso de fusión ordinario. El Sol es una estrella de la segunda generación. Y por eso, hay oro y uranio en la Tierra.

Nota: Pierde por tanto 4.600.000 toneladas de masa cada segundo

Demonios, eso asusta! Y pensar lo poco que lo aprovechamos… Eso si es un derroche de energía! (Y pensar que aún vivirá millones de años perdiendo todo eso cada segundo…

4
2
Aug

Texto científico: ¿Pueden pensar los ordenadores?

Navegando por la red, encontré un texto realmente interesante de Isaac Asimov. Reflexiona sobre las diferencias entre un cerebro humano y un computador.

El texto original fue sacado de un libro que reunía una serie de respuestas que escribió Asimov en una revista científica. Personalmente, he leído 4 o 5 páginas de la transcripción digital que tienen en la web y todas han resultado ser muy interesantes, si tienen algo de tiempo libre, es una lectura que recomiendo.

Aquí el texto:

¿Cuál es la diferencia entre un cerebro y un computador? ¿Pueden pensar los computadores?

La diferencia entre un cerebro y un computador puede expresarse en una sola palabra: complejidad.

El cerebro de los grandes mamíferos es, para su tamaño, la cosa más complicada que conocemos. El cerebro humano pesa unos 1.350 gramos, pero en ese kilo y medio corto hay diez mil millones de neuronas y cientos de miles de millones de otras células menores. Estos miles y miles de millones de células están conectadas entre sí en una red enormemente compleja que sólo ahora estamos empezando a desenmarañar.

Ni siquiera el computador más complicado construido hasta ahora por el hombre puede compararse en complejidad con el cerebro. Las conexiones y componentes de los computadores ascienden a miles, no a miles de millones. Es más, los conmutadores de un computador son sólo dispositivos on-off, mientras que las células cerebrales poseen ya de por sí una estructura interna enormemente compleja.

¿Pueden pensar los computadores? Depende de lo que entendamos por “pensar”. Si resolver un problema matemático es “pensar”, entonces los computadores “piensan”, y además mucho más deprisa que el hombre. Claro está que la mayoría de los problemas matemáticos se pueden resolver de manera bastante mecánica, repitiendo una y otra vez ciertos procesos elementales. Y eso lo pueden hacer incluso los computadores más sencillos que existen hoy día.

A menudo se ha dicho que los computadores sólo resuelven problemas porque están “programados” para resolverlos. Que sólo pueden hacer lo que el hombre quiere que hagan. Pero hay que recordar que los seres humanos tampoco pueden hacer otra cosa que aquello para lo que están “programados”. Nuestros genes nos “programan” en el momento en que se forma el huevo fertilizado, quedando limitadas nuestras potencialidades por ese “programa”.

Ahora bien, nuestro programa es de una complejidad tan superior, que quizá prefiramos definir la palabra “pensar” en función de la creatividad que hace falta para escribir una gran comedia o componer una gran sinfonía, concebir una brillante teoría científica o un juicio ético profundo. En ese sentido, los computadores no piensan, ni tampoco la mayoría de los mortales.

Está claro, sin embargo, que un computador al que se le dotase de suficiente complejidad podría ser tan creativo como el hombre. Si se consiguiera que fuese igual de complejo que el cerebro humano, podría ser el equivalente de éste y hacer exactamente lo mismo.

Suponer lo contrario sería suponer que el cerebro humano es algo más que la materia que lo compone. El cerebro está compuesto de células en un cierto orden, y las células están constituidas por átomos y moléculas en una determinada disposición. Si hay algo más, jamás se han detectado signos de su presencia. Duplicar la complejidad material del cerebro es, por consiguiente, duplicar todo cuanto hay en él.

¿Pero hasta cuándo habrá que esperar para construir un computador suficientemente complejo como para reproducir el cerebro humano? Quizá no tanto como algunos piensan. Puede que, mucho antes de llegar a un computador igual de complejo que el cerebro, consigamos construir otro lo bastante complejo como para que diseñe un segundo más complejo que él. Este segundo computador podría diseñar otro aún más complejo, y así sucesivamente.

Dicho con otras palabras, una vez superado cierto punto los computadores toman las riendas en sus manos y se produce una “explosión de complejidad”. Al cabo de muy poco podrían existir computadores que no sólo igualasen al cerebro humano, sino que lo superaran. Y luego ¿qué? El caso es que la humanidad no está distinguiéndose demasiado en la administración de los asuntos terrestres. Puede que llegue el día en que tengamos que hacernos humildemente a un lado y dejar las cosas en manos de quien las sepa llevar mejor. Y si no nos hacemos a un lado, es posible que llegue el Supercomputador y nos aparte por las malas.

Sí, sigo estando de vacaciones. Se que mi factura de teléfono aumentará por esto, pero he visto que (aunque con intenciones muy loables) no se puede dejar solo al Gato.