martes, 25 de noviembre de 2014

Física cuántica (II)



La física cuántica es una teoría que describe el mundo de las partículas elementales (electrones, fotones, muones, neutrinos, tau). Su desarrollo ha dado lugar a una verdadera revolución en el campo de la Física, además de darnos una nueva visión sobre la Naturaleza. Es la responsable de muchas aplicaciones que disfruta la sociedad, como las basadas en los láseres, los semiconductores, la química o la fusión nuclear. Desde los años noventa se ha descubierto que también puede utilizarse para transmitir y procesar información de manera muy especial. Se vislumbra así la posibilidad de desarrollar ordenadores cuánticos muy potentes o sistemas de comunicación muy seguros en el plazo medio.   


El profesor e investigador español Juan Ignacio Cirac, Director de la División de Física Teórica del Instituto Max-Planck de Óptica Cuántica en Garching, Alemania participó en un curso en la Universidad Internacional Menéndez Pelayo en Santander en Agosto de 2014, y habló de algunas de las líneas de investigación que se están desarrollando en este sentido.

Al parecer una de las grandes preocupaciones de las instituciones (políticas, militares, financieras) es la seguridad de la información que intercambian o que guardan bajo intrincadas claves. Ninguna de las actuales son totalmente seguras, si bien el desencriptado de algunas de ellas requeriría tal cantidad de operaciones combinatorias  que  un ordenador actual tardaría años, siglos incluso.  Un ordenador cuántico tardaría unos segundos en descubrir cualquier clave de las utilizadas en la actualidad. 

El citado investigador reveló la diferencia entre las instituciones públicas que investigan estos aspectos y el secretismo con el que se llevan estos mismos proyectos en las agencias de espionaje, especialmente la NSA de Estados Unidos, de las que no se sabe en qué fase de la investigación están y por tanto hasta dónde pueden llegar en el espionaje a través de la red.

viernes, 21 de noviembre de 2014

Los cuervos del jardín


Autor: Aldous Huxley
Ilustrador: Pep Montserrat
Editorial: SM. Madrid, 2006

Este es el único relato que el autor de Un mundo feliz destinó a un público infantil; en concreto este cuento lo escribió para su sobrina Olivia. En él los protagonistas son una pareja de cuervos que tardan en explicarse la razón de que los huevos que van poniendo vayan desapareciendo. Cuando lo descubran utilizarán un ingenioso remedio que el viejo búho les aconsejó. A la prosa sencilla y directa le acompañan unas magníficas ilustraciones de Pep Montserrat que complementan y enriquecen la historia.  

(P.M.) Publicado en el Diario Montañés.

viernes, 14 de noviembre de 2014

El gato de Schrödinger. Física cuántica (I)

En 1937 Erwin Schrödinger quiso traducir al lenguaje vulgar lo que sucede en la mecánica cuántica según la cual una partícula puede mantenerse en dos estados opuestos a la vez (o estar en dos lugares distintos a la vez) hasta que interacciona con un observador; en ese instante la partícula toma definitivamente una de las dos opciones. 
Esa ambivalencia recibe el nombre de superposición o desdoblamiento. El físico alemán ilustró esta tesis con la famosa paradoja del gato de Schrödinger
He aquí su formulación: La vida de un gato encerrado en una caja negra en cuyo interior no podemos echar un vistazo, depende de una partícula que emitirá un elemento radiactivo; dicha partíicula accionará un martillo que romperá un frasco con un gas letal para el felino.  
Pero las posibilidades de emisión y de choque del martillo con el frasco solo responden a una certeza estadística. Pues bien, en tales condiciones la mecánica cuántica nos dice que el gato se encuentra simultáneamente en los dos estados, vivo y a la vez muerto. Es la propiedad de superposición de las partículas. Cuando el observador abre la caja interactúa, modifica la situación y desaparece una de las dos opciones; en física se conoce como el colapso de longitud de onda. Ciertamente el ejemplo está traído por los pelos, pero las leyes de la física microscópica son abrumadoras para nuestra visión de la realidad. Y es que según la mecánica cuántica nada es real salvo si se observa.

martes, 11 de noviembre de 2014

Un viaje optimista por el futuro

Autor: Mark Stevenson
Traductor: Vicente Campos
Editorial: Galaxia Gutenberg, Barcelona, 2011. 18,90 €


Planteamiento
¿Conseguirá el hombre frenar el envejecimiento? ¿Se podrán cultivar órganos vitales dentro de nuestro propio cuerpo? ¿Nos fusionaremos con las máquinas? ¿Existen ya soluciones tecnológicas eficaces para combatir el cambio climático? ¿Habrá hoteles en el espacio dentro de los próximos 15 años? Estas y otras preguntas se intentan responder en este libro que el autor redacta tras visitar a los más prestigiosos científicos, investigadores, ingenieros e inventores de todo el mundo; los entrevista en sus propios laboratorios, naves industriales o campos de trabajo, lugares desde Estados Unidos hasta Australia,  donde se está “cocinando” el futuro.
El objetivo de este periplo era averiguar hasta qué punto los avances de la ciencia iban a  alargar y mejorar la calidad de la vida del ser humano así como resolver los principales retos a los que se enfrentará la Humanidad. El lector tiene así la oportunidad de entrar en contacto con los últimos y más complejos avances en áreas como la biotecnología, la nanotecnología, la genética, la medicina o la robótica, claves todas ellas para entender los cambios que se avecinan.

Lo que para Alvin Toffler en los setenta era El shock del futuro se convierte para Mark Stevenson cuarenta años después en el show del futuro a juzgar por las posibilidades que numerosos institutos científicos y laboratorios ofrecen en firme o prometen en breve. Y es que como dice  William Gibson “El futuro ya está aquí. Lo que pasa es que todavía no se ha distribuido bien”; en parte esta es la tesis que asume nuestro autor. Veamos algunos ejemplos:

Ejemplo 1. La primera secuencia de genoma humano completa de Craig Venter se realizó en 1999 y costó cien millones de dólares; a mediados de 2010 una empresa (Knomo) cobraba diez mil por hacer lo mismo; en 2011 había diez empresas que estaban compitiendo por hacerlo por no más de diez mil dólares. Ya se empieza a hablar del genoma de un individuo por cien dólares. La importancia de esta información sobre la biología de una persona, de su predisposición a ciertas enfermedades y de la mejor forma de prevenirlas, será vital dentro de unos pocos lustros en manos de su médico. Es decir, que los avances en nuestra biología están al borde de moverse a la velocidad de cambio que estamos acostumbrados a ver en la tecnología digital.

Ejemplo 2: El cerebro humano consigue un rendimiento equiparable a cien billones de instrucciones por segundo. En la década de los setenta IBM presentó un ordenador  que podía llevar a cabo un millón de instrucciones por segundo (una millonésima parte del cerebro). En 2011 Intel sacó un procesador ciento cuarenta mil veces más rápido (una séptima parte del cerebro). Es muy posible que a finales de esta década el portátil que tengamos logre la misma velocidad computacional que el cerebro humano.  Si continúa la tendencia exponencial habrá algún dispositivo que tenga más potencia de procesado que todos los cerebros humanos juntos. Alguien ha situado ese momento a mediados de  este siglo.

Ejemplo 3. La nanofábrica programable que contempla la posibilidad de sus autorréplicas proyecta una realidad futura espectacular, pasmosa. Pensemos en una fábrica no que fabrica productos, sino que produce fábricas y que a su vez cada una de éstas puede seguir produciendo más fábricas o productos si se desea. Nanofábricas que harán productos como si fueran fotocopiadoras pero en tres dimensiones; y que también se podrán reproducir a sí mismas. La reducción de costes será espectacular. Parece ficción, pero es ciencia.

Ejemplo 4: En el interior australiano se está trabajando con un sistema agrícola que está rejuveneciendo la biodiversidad a la vez que aumentan los beneficios de las granjas; y mientras tanto captura de la atmósfera CO2 y lo fija en el suelo. En casi todo tipo de suelo, si se aumenta la materia orgánica (hierbas) un 1 por ciento a una profundidad de treinta centímetros (raíces), se secuestran aproximadamente cien toneladas de CO2 por hectárea capturadas a la atmósfera. La FAO calcula que hay 3500 millones de hectáreas de pastos agrícolas en nuestro planeta. Si pudiéramos aumentar la materia orgánica en ellas en un 1 por ciento se compensarían doce años de emisiones de CO2 en el mundo entero.

Desde un visión más global el libro muestra, entre otros avances, la capacidad para ralentizar los tiempos de la muerte mediante el control del código de la vida misma; máquinas que sienten y piensan; la manipulación de la materia con precisión molecular; la programación de células; la precisión de que Internet solo está en sus primeros pasos; la investigación con robots sentientes; la fusión del ser humano y la máquina; la fabricación de combustibles a partir del aire y la luz del sol; la solución a la catástrofe climática y el dominio del clima, etc. Estas serían experiencias que ya están teniendo lugar. En síntesis el libro avista revoluciones en comunicaciones, medicina, biología, robótica, nanotecnología y producción de energía que podrían cambiarlo todo.

Pero el autor llama la atención al lector de que lo que expone es una diminuta fracción de innovaciones que todavía no podemos imaginar. Sin embargo, este ramillete de entrevistas son suficientes para  abrir  la mentalidad del lector hacia una perspectiva distinta de la realidad. Una realidad que muestra que los cambios tecnológicos y científicos están transformando la sociedad en la que estamos viviendo mucho más de- prisa de lo que pensamos; por eso el autor sostiene que necesitamos educar y vivir de una forma ligeramente distinta para poder formar parte de estos cambios, que no es lo mismo que adaptarnos a ellos. Y uno de los aspectos que él considera importante para empezar es el del cultivo del optimismo.

Optimismo
Porque hay razones para el optimismo; eso es lo que transmiten los entrevistados y eso es lo que defiende Mark Stevenson para quien ser optimista es un posicionamiento moral. “Es un imperativo moral” llega a decir, “porque si no estamos preparados para imaginar un mundo mejor, condenamos al mundo a ser peor”.
Se trataría pues de mantener la esperanza y de cultivar la ilusión; desde el pesimismo o el escepticismo no hay margen de mejora. Ver el vaso medio lleno es cuidar de que no se pierda lo que hay, de que no se rompa el vaso o de contribuir a seguir llenándolo.
Por eso el autor propugna un optimismo voluntarioso, pragmático, proactivo; una actitud que huye de la desesperanza y del entreguismo; esa actitud del que dice que las cosas pueden hacerse y se pone manos a la obra; o que las amenazas pueden evitarse y también pone los medios para ello.
Coherente con este pensamiento Mark Stevenson ha creado e impulsa por todo el mundo La Liga de los Optimistas Pragmáticos con la que se puede contactar a través de su Web. Y dado que desde el optimismo se encuentra una motivación para que lo que es posible se convierta en realidad, se concede así una oportunidad al mundo para que sea mejor asumiendo que la suma de muchos optimistas aumenta esa oportunidad. Porque el futuro está por decidir.

En 1986 una prospectiva europea decía que “el pasado podemos conocerlo, pero no cambiarlo; por el contrario, el futuro no podemos conocerlo, pero sí cambiarlo”.
Por eso siempre es positivo incentivar nuevos sueños para la humanidad, mejorar la visión del mundo o divulgar el hecho de que todos somos responsables del devenir; aunque unos más que otros. Pero además, al creer en el futuro se mantiene un compromiso con las generaciones posteriores y se acepta como obligación y como deseo su mejora. Es una actitud responsable con el planeta y con la humanidad dentro de él. La mente que se muestra deprimida en lo que respecta al futuro de la sociedad es peligrosa para la sociedad del futuro.
En una situación límite en la que estuviera en juego la supervivencia, la actitud optimista de quienes estuvieran en tal trance sería fundamental para encararla e influir positivamente en el resultado. Y es que el actor humano modifica la realidad con su actitud e influye en su desarrollo tanto por acción como por omisión.
Incluso en el caso del diseño de utopías positivas (que no es el caso), sería un ejercicio saludable para el futuro del ser humano porque como dice Eduardo Galeano, sería  una importante razón para caminar y para saber hacia dónde.

Crítica
El estilo del libro que estamos comentando es desenfadado, un poco farragoso a veces y con un alto grado de densidad de contenido en otras, aunque no demasiadas; todo ello exige del lector una gran concentración mental en algunos pasajes, pero le merecerá la pena el esfuerzo porque aunque la comunicación no es lo mejor del libro, es importante lo que comunica. Para aligerar la lectura el autor salpica de vez en cuando su discurso con situaciones graciosas o alusiones chispeantes muy del gusto del  humor inglés.

No es exactamente un libro de divulgación científica (no se detiene en la explicación prolija), sino un avance de resultados y experiencias así como de la proyección futura de las consecuencias tras la aplicación y generalización de las citadas experiencias. Por eso en sus entrevistas con los diversos científicos un lector poco avezado se puede perder en algunos párrafos, pero pronto se reencuentra con otras reflexiones lúcidas y estimulantes  provenientes del científico en cuestión o del propio autor.

En definitiva estamos ante uno de esos libros que no deja indiferente a quien lo lee; no hay razón más alta que respalde su lectura. (PM)


viernes, 7 de noviembre de 2014

El diablo de los números


Autor: Hans Magnus Enzensberger
Ilustrador: Rotraut Susanne Berner
Editorial: Siruela, Madrid 1997

H. M. Enzensberger ensayista y poeta alemán de vena lúdica y fina ironía nos sorprende con este libro por lo insólito de su contenido y lo osado de su propuesta: escribe un libro de Matemáticas para los que no les gustan las matemáticas.  


La intención en sí es toda una provocación pero es difícil que capte la atención y el interés de los que sienten una antipatía visceral por el mundo de las cifras; es posible que los potenciales lectores necesiten alguna otra ayuda para que se acerquen al libro y comiencen a leerlo y sentirse atrapados por el encanto de los números.   

El lector paciente descubrirá unas Matemáticas en las que siempre que se hurga se encuentran sorprendentes combinaciones y mágicos resultados. Este libro demuestra que también con los números se puede sentir placer, si bien no es el mismo que surge de una lectura literaria. Aunque según el propio autor “en la pesquisa científica hay implícito un aliento poético”, el placer que se desprende de este libro está más relacionado con la curiosidad y fría incitación intelectual presentado como un cuento didáctico, que con el goce estético y la caricia (o el golpe) emocional de la obra literaria.

Es difícil sustraerse al recuerdo de El Mundo de Sofía y, de la misma manera que éste contribuyó a refrescar y divulgar el pensamiento occidental relacionado con un par de preguntas trascendentales, éste que comentamos ahora está llamado a hacer lo mismo con los secretos de la Matemática. (PM) Publicado en Peonza Nº 44. Abril 1988