martes, 27 de octubre del 2020 Fecha
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La Inteligencia Artificial… ¡No será nuestro final!

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El Futuro incierto    ~    Comentarios Comments (1)

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La tecnología que enseña a los robots a ‘pensar’ como humanos

 

El aprendizaje automático abre las puertas a un mundo en el que humanos y máquinas coexistirán en equipo

 

 

 

Una persona le hace una foto a Sophia, un robot de Hanson Robotics, presentado esta semana en Ginebra como el último modelo de inteligencia artificial y 'machine learning'.

Una persona le hace una foto a Sophia, un robot de Hanson Robotics, presentado esta semana en Ginebra como el último modelo de inteligencia artificial y ‘machine learning’. DENIS BALIBOUSEREUTERS
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A finales de los años 1950, el informático Arthur Samuel creó un programa para jugar a las damas, utilizando un algoritmo sencillo para descubrir los mejores movimientos para ganar. Samuel entrenó el ordenador con una copia de sí mismo (el self play) y con una base de datos en la que estaban registrados centenas de partidos. Era el inicio del machine learning (aprendizaje automático), una rama de la inteligencia artificial (IA) que permite que las máquinas aprendan sin ser explícitamente programadas. Casi siete décadas después de ese juego, esa tecnología tiene aplicaciones tan diversas como el diagnóstico de un cáncer o la construcción de coches autónomos. Hace unos días se dio a conocer su último invento: Sophia, un androide desarrollado por la compañía Hanson Robotics, que acaparó todas las atenciones en la feria tecnológica de Ginebra.

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“Es una tecnología aplicable a prácticamente todos los campos en los que haya datos disponibles”, explica a EL PAÍS Thomas Dietterich, uno de los padres del machine learning como campo de investigación. El experto menciona ejemplos que van desde los algoritmos usados en el mundo de los negocios para identificar posibles compradores de un producto hasta los sistemas utilizados por los gobiernos para solucionar problemas en infraestructuras como autopistas e hidroeléctricas. Otros ejemplos más cercanos son los sistemas de traducción automática en Skype, el reconocimiento facial de las cámaras de los móviles y los asistentes virtuales, apuestas de empresas como Google y Microsoft para aproximar la tecnología al usuario final.

 

 

MÁS INFORMACIÓN

 

Cortana, el asistente virtual de Microsoft, cuenta con 145 millones de usuarios y la compañía pretende “desarrollarlo hasta el punto en que se comunique directamente con otras IAs para ofrecer al usuario cualquier tipo de información o servicio, desde la compra de un zapato hasta la entrega de una pizza en casa”, según cuenta Ester de Nicolás, líder del equipo de Evangelismo Técnico de la empresa. “Nuestro objetivo es democratizar el acceso al machine learning”, afirma. La principal apuesta en ese sentido es la plataforma de aprendizaje automático en Azure, un servicio de análisis en la nube que permite crear e implementar modelos de máquinas según las necesidades de cada usuario.

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Durante el keynote, se puso a la inteligencia artificial en el centro de la estrategia para cada uno de los productos, y Google -como hizo con mobile …

Google centra su estrategia en TensorFlow, un almacén de experiencias y resultados de experimentos que usa para que sus aplicaciones tomen mejores decisiones, y que tiene datos abiertos desde 2015. La plataforma ha sido utilizada por diferentes desarrolladores y empresas en todo el mundo para cosas tan dispares como aumentar la producción de leche en vacas o crear un modelo para predecir la compatibilidad entre donante y receptor en los trasplantes de órganos. Pero Google quiere más: “Estamos trabajando en robots que puedan hacerse cargo de situaciones peligrosas y llegar a sitios a los que los seres humanos no podemos llegar, como en la central nuclear de Fukushima”, cuenta Andrés Leonardo Martínez, ingeniero informático de la compañía.

Riesgos y errores

 

 

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Además de hacer proyecciones para el futuro, los expertos también se preguntan cuáles son los riesgos de un mundo en el que robots se adaptan y aprenden a partir de la experiencia (como los seres humanos). Descartan, eso sí, un escenario de ciencia ficción donde las máquinas aniquilan la humanidad. “Creamos y programamos computadoras porque nos permiten hacer las cosas mejor. Imagino un futuro en el que una persona y un sistema de IA trabajan juntos como un equipo. En prácticamente todos los campos, la combinación de robots y personas es más poderosa. Un ejemplo famoso es conocido como ajedrez centauro, en el que compiten equipos mixtos de personas y ordenadores. Los mejores equipos centauro pueden derrotar a cualquier humano y cualquier computadora que juegue solo”, comenta Dietterich.

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El investigador ve por lo menos dos papeles importantes para los humanos en el futuro: realizar tareas que exigen empatía y “comprensión profunda de otro ser humano” y asegurar que los robots no cometan errores. “Los problemas de toma de decisiones de alto riesgo a menudo involucran factores únicos. El aprendizaje automático solo funciona bien en problemas estables, cuando el mundo es altamente predecible y es fácil recolectar gran cantidad de datos de entrenamiento. En los problemas donde cada situación es única, es improbable que esa tecnología tenga éxito”, explica.

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                  Falta mucho, mucho, muchísimo tiempo para que “ellos” nos tengan que preocupar

Ester de Nicolás sostiene que “preocuparse ahora mismo por la revolución de los robots es como preocuparse por la superpoblación en Marte”, pero señala que hay problemas que son menos visibles y de los que poco se habla, como el hecho de que los sistemas dependan de bases de datos, muchas veces privados y sesgados. “No siempre hay datos correctos. Estamos depositando muchísima confianza en AI, pero hay que tener más cuidado con esas cosas”.

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Dietterich da un ejemplo de esa pega: algunas empresas utilizan el aprendizaje automático para decidir qué salario ofrecer a un empleado. Si los datos históricos demuestran que las mujeres han cobrado menos que los hombres, entonces el algoritmo recomendará ofrecer a ellas un sueldo más bajo. El experto defiende la creación de una regulación que determine pruebas de seguridad y una certificación específica para mitigar esos riesgos. Sebastian Farquhar, investigador del Instituto para el Futuro de la Humanidad opina, sin embargo, que es pronto para eso. “La legislación está subdesarrollada, y eso es algo bueno, porque la tecnología está cambiando constantemente. Creo, eso sí, que debemos ser más conscientes de los riesgos, porque hay mucho en juego”, dice. Mientras tanto, trabajan para que los robots aporten súper poderes físicos e intelectuales. “Espero el día en que me pondré un exoesqueleto para levantar 300 kg o correr largas distancias cuando tengo 80 años”, cuenta Dietterich.

Para seguir desvelando secretos de la Naturaleza

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Física... ¡Y mucho más!    ~    Comentarios Comments (0)

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Un ‘superacelerador’ de protones para ver a través de la materia

Noticia de Prensa.

 

 

 

Recreación del centro de investigación cuando esté completado, en 2025. ESS

IRENE FDEZ. JUBITERO

 

 

Entre otras aplicaciones, permitirá desarrollar nuevas terapias y materiales

España fabricará componentes clave, pero aún no ha firmado el acuerdo para convertirse en país miembro

Antes de que acabe 2017 el Gobierno español y el Gobierno vasco deben inyectar más dinero para seguir con los trabajos

El túnel se encuentra a pocos metros bajo tierra, mide 537 metros de longitud y, aunque ahora está totalmente vacío, a principios de la próxima década circularán por aquí protones casi a la velocidad de la luz. Esas partículas viajarán dentro del acelerador que será instalado en esta galería subterránea, que recorremos con botas, chaleco, casco, gafas y guantes protectores.

Estamos en Lund, la ciudad sueca que ha sido elegida para albergar la Fuente Europea de Neutrones por Espalación (ESS, por sus siglas en inglés), una gran instalación científica europea que también Bilbao y Debrecen (en Hungría) aspiraban a acoger y que cuenta con un presupuesto de 1.843 millones de euros.

Los protones (generados a partir de hidrógeno) que viajen dentro del acelerador lineal impactarán sobre un componente de tungsteno (denominado blanco o target) dando lugar a una reacción nuclear que producirá los deseados neutrones, que serán guiados hacia 16 instrumentos donde, a partir de 2023, se empezarán a hacer experimentos sobre el estudio de la estructura atómica de todo tipo de materiales.

 

 

Vista área del ‘target’ o blanco donde chocarán los protones ESS

 

“Cuando su construcción esté completada, en 2025, será la fuente de neutrones de más intensidad del mundo. El neutrón es la única partícula que no tiene carga y también la más difícil de conseguir”, explica el ingeniero nuclear español Antonio Vergara, adjunto al director técnico del ESS.

Hay dos formas de producir neutrones a gran escala. Una de ellas es por fisión en un reactor nuclear y la otra, por espalación, que consiste en astillar el núcleo de un átomo pesado para que éste emita pulsos de neutrones, como harán en Suecia. El blanco o target donde tendrá lugar este proceso, que se ubicará dentro de un edificio de 30 metros de altura, es ya claramente distinguible durante la visita a las obras, que comenzaron en 2014 y avanzan a buen ritmo. “Hemos completado ya el 35%. Nuestro principal objetivo es cumplir el calendario, no salirnos del presupuesto y buscar el compromiso de los países”, explica John Haines, el jefe de royecto del ESS.

John Womersley, director general de este gran proyecto europeo, admite que llevan tres meses de retraso respecto al plan inicial, pero espera que esta demora no afecte al calendario previsto. “En diciembre trabajamos con nieve y ahora lo hacemos con calor”, afirma mientras dirige la vista a la ventana. Es lunes y los obreros trabajan bajo un cielo azul y casi 30ºC, una temperatura inusual para esta localidad sueca de 87.000 habitantes, famosa por albergar la mejor universidad de Escandinavia y conocida como ‘La ciudad de las ideas’.

 

 

 

 

 

¿Qué nos trajo la Arqueología?

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Rumores del saber del mundo    ~    Comentarios Comments (1)

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Resultado de imagen de La prehistoria de la raza Humana

La arqueología (un término que se uso por primera vez en la década de 1860)  amplió y profundizó el trabajo de la filología, al ir más allá de los textos y confirmar que, en efecto, los hombres tenían un pasado distante anterior a la escritura, una prehistoria.

En 1802, el maestro de escuela Georg Friedrich Grotefend (1775 – 1853) envió tres artículos a la Academia de Ciencias de Gotinga en los que revelaba que había descifrado la escritura cuneiforme de Persépolis, algo que había conseguido principalmente reorganizando los grupos de cuñas (similares a las huellas de los pájaros sobre la arena) y añadiendo espacios entre grupos de letras, y relacionando luego su forma con el sánscrito, una lengua (geográficamente) cercana.

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Grotefend consideraba que algunas de las inscripciones eran listas de reyes y que el nombre de algunos de estos era conocido.  Las demás formas de cuneiforme, incluida la babilónica, se descifraron algunos años más tarde.  En la década de 1820, Champollion descifró los jeroglíficos egipcios, en 1847 sir Austen Layrd excavó Nínive y Ninrud, en lo que hoy es Irak, y descubrió las maravillosos palacios de Assurnasirpal II, rey de Asira (885 – 859 a.c.), y Sennacherib (704 – 681 a.c.). Los enormes guardianes de las puertas encontrados allí, semitoros y leones de dimensiones mucho más grandes que las reales, causaron sensación en Europa, todo aquello popularizó la Arqueología.

Resultado de imagen de tablilla en cuneiforme en la que estaba escrita la epopeya de Gilgamesh

Estas excavaciones condujeron finalmente al descubrimiento de una tablilla en cuneiforme en la que estaba escrita la epopeya de Gilgamesh, notable por dos razones: en primer lugar, era mucho más antigua que los poemas homéricos y la Biblia; en segundo lugar, diversos episodios del relato, como el de la gran inundación, eran similares a los que recogía el Antiguo Testamento.

Cada uno de aquellos descubrimientos aumentaba la edad de la Humanidad y arrojaba nueva luz obre las Sagradas Escrituras.  Sin embargo, con excepción de la epopeya de Gilgamesh, ninguno de ellos aportaba nada realmente nuevo en términos de datación, en el sentido de que no contradecían de forma significativa la cronología bíblica.

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Todo aquello empezó a cambiar hacia 1856 cuando se empezó a limpiar a fondo una pequeña cueva en un costado del valle Neander (Neander Thal en alemán), a través del cual el río Düssel desemboca en el Rin.  En ella se encontró un cráneo, enterrado bajo más de un metro de barro, así como algunos otros huesos.

Aquellos huesos fueron a parar a manos del profesor de anatomía de la Universidad de Bonn, Schaaffhausen que, identificó la parte superior de un cráneo, dos fémures, parte de un brazo izquierdo, parte de una pelvis, y algunos otros vestigios de menor tamaño.

En el artículo que escribió sobre aquello, Schaaffausen llamaba la atención sobre el grosor de los huesos, el gran tamaño de las marcas dejadas por los músculos que estuvieron unidos a ellos, el pronunciamiento de los arcos supraorbitales, y la frente pequeña y estrecha.

Concluyo el profesor diciendo que:

Resultado de imagen de Los cráneos más antiguos hallados

“Hay indicios racionales suficientes para sostener, que el hombre coexistió con los animales descubiertos en el diluvio; y muchas razas bárbaras quizá hayan desaparecido antes de todo el tiempo histórico, junto a los animales del mundo antiguo, mientras que las razas cuya organización mejoró continuaron el género.”

 

El profesor concluyó proponiendo que el espécimen “probablemente perteneciera al pueblo bárbaro original que habitaba el norte de Europa antes de los Germanos.”

Esto no es exactamente lo mismo que hoy entendemos por hombre Neandertal, pero en cualquier caso el hallazgo supuso un gran avance para el conocimiento de nosotros mismos.

Escribiendo sobre estos temas de la antigüedad y de los hechos pasados en los distintos lugares y épocas a distintas culturas, he caído en la cuenta de que el futuro estuvo antes del pasado, me explico:

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             Real Conservatorio de Música de Madrid

Lo que pretendo decir es que cada uno tenemos nuestro propio pasado, presente y futuro.  Si retrocedo unos años en el tiempo, imaginarme a mi hija Maria estudiando en el Conservatorio Superior de Música en Madrid, era el futuro.  Sin embargo ahora es presente y, dentro de poco será el pasado.  Todo esto nos lleva de nuevo a lo que escribí en otro trabajo: Pasado, presente y futuro.  Una ilusión llamada tiempo.

El tiempo es una abstracción de nuestra mente.  Algún científico ha dicho (quiero recordar que el Nobel de Física de 2.004 Frank Wilczek) que el tiempo no pasa, es algo que está ahí.  Sin embargo, como me ocurre con la luz y con otras cosas, a mí el tiempo me llama la atención y despierta mi curiosidad.

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Sigamos con el tema que estaba comentando.  Por aquella época, la palabra “ciencia” había empezado a adquirir su significado moderno.  (El término “científico” fue acuñado por William Whewell en 1833.)  Hasta finales del siglo XVIII, se había preferido el uso de las expresiones “filosofía natural” e “historia natural”.  De manera natural y gradual, a medida que diversas disciplinas especializadas fueron surgiendo, primero en Alemania y después en otros lugares, la palabra “ciencia” empezó a ser el término preferido para designar a estas nuevas actividades.

Es curioso ver como, por aquella época también (finales de S.XVIII), algunos empezaron a cuestionar los fundamentos básicos del cristianismo, aunque la mayoría de los hombres de ciencia no se apresuraron a apoyar la idea.  Por lo general, los biólogos, químicos y fisiólogos de la época eran todavía hombres religiosos y devotos.

Resultado de imagen de Linneo y la biología

El caso de Linneo es en este sentido ejemplar.  Pese a ser una de las figuras de la ilustración (figuras principales) y uno de los padres de la biología moderna, cuyos aportes forman parte de los antecedentes de la teoría de la evolución, Linneo era muy diferente de, por ejemplo, Voltaire. El naturalista John Ray (1627 – 1705) ya había advertido que no todas las especies (miles de las cuales se había encontrado en el Nuevo Mundo y África) podían ordenarse en una jerarquía significativa, y que las formas de la vida variaban de muchas maneras diferentes, una concepción que suponía la ruptura temprana con la idea de una gran cadena del ser.

Me he salido del tema, de Linneo os hablaré otro día.

emilio silvera

¿Nuestra Imaginación? ¡Casi tan grande como el Universo!

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El Universo y la Mente    ~    Comentarios Comments (2)

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Mucho es el Tiemo que ha pasado ya, desde que, ell Ardipithecus ramidus deambulaba por sus Selvas. Como los monos antropomorfos de hoy, debía tratarse de una especie muy poco tolerante a los cambios ambientales. Todo apunta a que se autoconfinaban en la búsqueda de la comodidad fresca y húmeda y la fácil subsistencia que les proporcionaba sus bosques y nunca traspasaban los límites: en la linde se encontraba, para él, el fin del mundo, la muerte.

Estos antepasados nuestros son, de entre todos los homínidos fósiles, los que más se parecen a los monos antropomorfos que viven en la actualidad. Su cerebro era como el de un chimpancé actual: de una capacidad de 400 cm3 aproximadamente. Sus condiciones físicas estaban totalmente adaptadas al medio, con piel cubierta de pelo fuerte y espeso, impermeable, adaptados al clima lluvioso y la humedad ambiental, en donde el sudor era totalmente ineficaz para refrigerar el cuerpo.

El equipo sensorial de estos antepasados nuestros debía de ser como el de todos los primates. Predominaba el sentido de la vista más que el del olfato: en el bosque, el hecho de ver bien es más importante que el de tener una gran capacidad olfativa. Una buena visión de los colores les permitía detectar las frutas multicolores en las umbrías bóvedas de la selva.

El aumento del cerebro hizo posible comprender las cosas misteriosas que pasaban a nuestro alrededor, y, poco a poco, fuimos dominando algunas de aquellas fantásticas maravillas que se producían de manera natural para hacerlas posibles en beneficio de la vida cotidiana.

Está claro que el cerebro necesita energía. Sin embargo, no quiere decir que cuanto más comamos más crecerá y más inteligentes seremos. El cerebro crece porque se ejercita, es el órgano pensante de nuestro Ser, allí se elaboran todas las ideas y se fabrican todas las sensaciones, y su mecanismo se pone en marcha para buscar soluciones a problemas que se nos plantean, para estudiar y comprender, asimilar nuevos conceptos, emitir teorías y plantear cuestiones complejas sobre múltiples problemas que el ser humano maneja en los distintos ámbitos del saber científico y técnico, o simplemente de conocimientos especializados de la actividad cotidiana. Todo esto hace funcionar al cerebro, a veces al límite de sus posibilidades, exigiéndole más de lo que es capaz de dar y exprimiendo su energía hasta producir agotamiento mental.

Hace ya algunos miles de años desde que los sujetos de nuestra especie despertaron al “mundo” y fueron conscientes de que estaban rodeados por una Naturaleza maravillosa que, con dificultad intelectual trataban de comprender y, de esa manera, pasaron algunos milenios hasta que llegaron Civilizaciones más adelantadas como la Sumeria y Babilónica que abrieron las puertas a un “mundo” nuevo.

Mucho tiempo ha tenido que pasar hasta llegar a comprender la desintegración Alfa. Desde que hace algunos miles de años, Demócrito de Abdera nos hablara del átomo y Empédocles de los Elementos, mucho ha tenido que llover, muchas mentes pensantes han tenido que imaginar cómo era el mundo, y, otros experimentando, lograron desvelar secretos que ahora son conocimientos certeros del funciomaniento de la Naturaleza y de la dinámica del Universo.

El camino ha sido largo y el recorrido, desde el atómo de Demócrto hasta la Teoría de cuerdas… ¡Aún no ha finalizado!

La física  es la disciplina que abarca todo lo relacionado con el uso del cuerpo. Desde un punto de vista pedagógico, ayuda a la formación integral del ser humano.Actualmente se entiende como la ciencia de la naturaleza o fenómenos materiales. Estudia las propiedades de la materia, la energía, el tiempo, el espacio y sus interacciones (fuerza). Los sistemas físicos se caracterizan por:

- Tener una ubicación en el espacio-tiempo.

- Tener un estado físico definido sujeto a evolución temporal.

- Poderle asociar una magnitud física llamada energía.

La física estudia por lo tanto un amplio rango de campos y fenómenos naturales, desde las partículas subatómicas hasta la formación y evolución del Universo así como multitud de fenómenos naturales cotidianos, caracterizados por cierta geometría o topología y cierta evolución temporal y cuantificados mediante magnitudes físicas como la energía.

Muchas han sido las sorpresas que nos ha dado la Física, y, sobre todo, a partir del experimento de Rutherford cuando bombardeando una lámina de oro con partículas Alfa, descubrió que en el átomo existía un núcleo y, allí comenzó el auténtico conocimiento sobre lo que en realidad era la materia y de qué estaba hecha.

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Es cierto que nuestros ojos desnudos son incapaces de alcanzar los objetos infinitesimales que conforman la materia y son los constituyentes primarios de los átomos, esos objetos pequeños que se juntan para formar moléculas y para que éstas, a su vez, se unan y formen cuerpos y objetos mayores que sí podemos observar. Tampoco, a ojo desnudo, podemos visulaizar objetos que aunque son enormes, están situados a tan inmensas distnacias que nos resulta imposible verlos, son estrellas y galaxias situadas en remotas regiones del Universo. Así, estamos limitado para poder contemplar según que cosas y en qué situación.

Como el ingenio humano es muy grande, nos la hemos ingeniado para construir sofisticados aparatos tecnológicos que nos permitan alcanzar, la visión de lo muy pequeño y también, de lo muy grande y lejano. El miscroscopio electrónico y los Telescopios nos han posibilitado hacer viajes de otra manera imposibles.

                                                          Mostrando retina

                                          Ojo de una larva de mosca de la fruta

                                      Sección de una coccinella (mariquita) pierna

                                               Floral primordios de Allium sativum (ajo)

                                                                               Simple arena de Coral

Fotografía de un átomo de Silicio tomada a través de un microscopio electrónico de efecto túnel

    Enlaces atómivcos visto con microscopía de fuerza atómica

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No todos los átomos pueden formar condensados de Bose-Einstein – “Sólo aquellos que contienen los números pares de neutrones más protones más electrones”. Arriba el condensado de Bose-Einstein  de átomos de sodio.

Tres décadas tomando imágenes de átomos

Hace más de 30 años que el microscopio de efecto túnel (STM), hizo su debut en un laboratorio de Suiza. Fue el primero de su gran familia, denominada microscopios de ‘sonda local’, en conseguir los aumentos necesarios para obtener imágenes de átomos.

Resultado de imagen de Imágenes del macromundo de las Galaxias

                            De todos estos es bien conocido el resultado obtenido por los grandes telescopios

Así hemos podido viajar desede las entrañas de la materia hasta el Universo profundo, y, en esos lugares, asombrados, pudimos ver las complejas estructuras de lo muy pequeño y, también, las más grandes de las galaxias. Sin embargo, hay más, mucho más que, por el momento, no hemos podido contemplar a pesar de los magnificos microscopios y los grandes telescopios inventados para llegar, a esos recónditos lugares a los que el ojo desnudo no pueden llegar.

Existe alguna especie de “sustancia cósmica” que presentimos está ahí,  permeando todo el Universo. No parece que llegue a tener la categoría de materia, ya que, ni verla podemos y, desde luego, no sabemos de qué estará hecha y, si finalmente, podría estar conformada por alguna clase de partícula desconocida. Inferimos su existencia a partir del movimiento de las galaxias que se alejan las unas de las otras de manera inusual, a como deberían hacerlo si la materia toda del Universo, fuese esa materia Bariónica que podemos contemplar y que emite radiación y conforma todos los objetos conocidos desde los mundos, estrellas y galaxias hasta seres vivos de todas las especies. Así, hay un exceso de fuerza gravitatoria que hace que las galaxias corran más de lo que sería usual y se alejan las unas de las otras a gran velocidad.

Aunque no pocos se han lanzado a postular la composición del Cosmos, a pesar de lo que digo en el párrafo anterior, no quiero postular la existencia de la mal llamada “materia osxura”, y, prefiero aceptar las cosas cuando éstas, queden al descubierto y bien verificada su existencia real. El hecho de que las galaxias se alejen las unas de las otras a mayor velocidad de lo que sería aceptable en función de la materia visible, podría también deberse, a otros parámetros que (seguramente por ignorancia) no han sido contemplados.

Hace algunos meses, un equipo de Astrónomos, en el transcurso de una Investigación a fondo, para dilucidar qué podía haber más allá del “borde” del Universo, dijeron haber detectado la presencia de algo grande, muy grande que, podía estar incidiendo sobre nuestro propio Universo y, no se apartaban (aunque necesitarían más observaciones), de que en realidas, se tratara de un universo vecino que, generaba fuerza gravitatoria suficiente como para que estuviera tirando del nuestro, y, esa podría ser, una posible explicación al movimiento de hueda de las galaxias.

Lo cierto es que no resultaría nasa asombroso que, de la misma manera que existen miles de millones de mundos y de estrellas en nuestra propia Galaxia, y, cien mil millones de galaxias en nuestro Universo, pudieran existir, en un Metaverso mayor, un sin fin de universos que, como el nuestro, tuviera presentes sus fuerzas fundamentales, materia, e, incluso alguna clase de vida.

El Tiempo, con su transcurrir inexorable, pasó las páginas primeras y atrás quedaron aquellos mundos de fantasía y barbarie. Animales terroríficos y pueblos del pasado que, vivían atados a la superstición y a la mitología que era el destino natural de una gran ignorancia. Pero, con el transcurrir del Tiempo, al mismo tiempo que lo hacía el planeta que nos servía de habitat, también nuestras mentes evolucionaron, y, hasta tal punto fue así que, llegamos a discernir algunos misterios de la Naturaleza para comprender, los mensajes que nos enviaba en forma de fenómenos naturales que, poco a poco, llegamos a comprender.

Resultado de imagen de Un Metaverso mucho mayor

         Muchos mundos llenos de vida de múltiples formas como el de Pandora

Fuímos conscientes de que formábamos parte de un algo mucho mayor que el simple mundo que nos servía de “vivienda” alumbrada por una pequeña estrella ordinaria y amarilla de la clase GV2, que generaba la luz y el calor necesarios para el surgir y mantenimiento de la vida y de la fotosíntesis de las plantas, creadoras del oxígeno otmosférico tan necesario para nosotros, seres evolucionados hasta la consciencia.

Supimos de la existencia de millones de mundos y cientos de miles de millones de estrellas sólo en nuestra Galaxia, y, mucho más allá, llegamos a conocer la existencia de cien mil millones de estrellas repartidas por todo el Universo “infinito”, y, en todos esos lugares… ¿Cuántas sorpresas nos aguardan? Sabiendo que eso es así (que lo es), ¿por qué no podemos pensar en jundos llenos de vida y en muchos otros universos?

“Acaso todo esto no forma parte de un Metaverso mucho mayor”

 

 

Somos tan igniorantes que nada lo podemos negar y, la posiblidad de que un día, lejos aún en el futuro, se fundan dos universos paralelos, como ahora vemos que ocurre con la fusión de galaxias… ¡Podría ser una imagen del futuro!  El Cosmos es muy grande, casi “infinito” para nosotros y, todos sus contenidos y energías podrían ser, en su rica diversidad, sólo un ejemplo de entre muchos que, dispersos en un inconmensurable Multi-Cosmos, podría, algún día, hablarnos de nuestra infinita pequeñez en relación a lo que vemos y a lo que no podemos ver.

“El estudio realizado es un paso hacia los ordenadores, teléfonos inteligentes y otros dispositivos de tecnología espintrónica que serán más rápidos y consumirán menos energía que sus equivalentes electrónicos actuales. “Los dispositivos electrónicos utilizan como corriente de funcionamiento la carga de los electrones, esto es: una carga negativa que está en movimiento“, dice Ashutosh Tiwari, Profesor Asociado de Ciencias de los Materiales e Ingeniería en la Universidad de Utah. “Los dispositivos espintrónicos utilizarán tanto la carga como el espín de los electrones. Con la espintrónica lograremos dispositivos más pequeños, más veloces y más eficientes en materia energética“.

Los adelantos en robótica se están uniendo a los descubrimientos en robótica de última generación y, a eso se le añaden los avances en Inteligencia Artificial que, de manera irremisible (sin que nos demos cuenta de ello), nos está llevando a la aparición de una nueva especie artificial que, va tomando más y más importancia a medida que le damos más funciones y, se habla de otorgarles el don de la Consciencia, lo cual, no deja de ser un acto irresponsable por nuestra parte que, de seguir por ese camino…

Partiendo de nuevos materiales y nuevas técnicas descubiertas en teorías de la futura Física, serán construidos los robots que, en nuestro lugar, viajaran al Espacio interestelar y visitaran las estrellas. Ese sueño de la Humanidad será, al fín realidado por otra “especie” que, aunque artificial, llevará casi todos los atributos humanos a excepción de un final mortal. Ellos se podrán rehacer de manera indefinida y, si llegan a tener la capacidad de sentir… ¿Que haremos aquí entonces nosotros?

Dotados de materiales imperecederos, sin necesidad de dormir, ajeno a la radiación del espacio, con necesidades básicas y fácilmente suministradas a partir de una fuente de energía, con la capacidad de reponer averias por sí mismo, no sintiendo dolor… Podrá realizar viajes espaciales de miles de años y recoger todos esos magníficos datos en la memoria de a bordo para transmitirla al centro de mandos.

La Humanidad, con la carga de su fragilidad, expuesto a los mil peligros con los que,  el espacio exterior nos amenaza, nunca podrá comparar con esa otra especie artificial que, construida por nosotros mismos, será la que realizará todos nuestros sueños y, no negaría la posibilidad de que, una vez asentada y consciente de su verdadero poder, prescinde de nosotros, sus creadores, como una remora innecesaria.

Ellos, seguramente llegarán a descubrir cómo burlar la velocidad de la luz para viajar a las estrellas y poder desplazarse a otras galaxias, y a otros mundos. Dominarán los secretos del electrón y de la luz, y, serán ellos, y no nosotros los que imaginaron todo eso, los que podrán hacer realidad nuestros sueños.

emilio silvera

¿La Física? ¡Una maravilla! Nos dice cómo funciona la Naturaleza

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Física    ~    Comentarios Comments (0)

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Ylia Prigogine haciendo lo que sólo unos privilegiados pueden hacer: desvelando los principios del mundo. Enn la pizarra, la entropía. La irreversibilidad del tiempo trae el orden al caos, decía.  De alguna manera pretendía explicar que nada permanece y todo cambia bajo los efectos del inexorable paso del Tiempo.

Pero centremos nuestra atención en los próximos minutos en estos temas de la Física que nos dicen y descubren fenómenos asombrosos que, de otra manera, nunca podríamos conocer.

En su Libro Partículas, Gerard ´t Hofft, Premio Nobel de Física, nos cuenta:
“En el mundo de los seres vivos, la escala o tamaño crea importantes diferencias. En muchos aspectos, la anatomía de un ratón es una copia de la de un elefante, pero mientras que un ratón trepar por una pared prácticamente vertical sin mucha dificultad (y se puede caer desde una altura varias veces mayor que su propio tamaño sin hacerse daño), un elefante no sería capaz de realizar tal hazaña. Con bastante generalidad se puede afirmar que los efectos de la gravedad son menos importantes cuanto menores sean los objetos que consideremos (sean vivos o inanimados).

Cuando llegamos a los seres unicelulares, se ve que ellos no hay distinción entre arriba y abajo. Para ellos, la tensión superficial del agua es mucho más importante que la fuerza de la gravedad a esa escala. Tranquilamente se pueden mover y desplazar por encima de una superficie acuática. Los pluricelulares no pueden hacer tal cosa.

La tensión superficial es una consecuencia de que todas las moléculas y los átomos se atraen unos a otros con una fuerza que nosotros llamamos de Van der Waals. fuerza tiene un alcance muy corto; para ser precisos, diremos que la intensidad de esta fuerza a una distancia r es aproximadamente 1/r7. Esto significa que si se reduce la distancia dos átomos a la mitad de la fuerza de Van der Waals con la que se atraen uno a otro se hace 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 = 128 veces más intensa. Cuando los átomos y las moléculas se acercan mucho unos a otros quedan unidos muy fuertemente a través de esta fuerza. El conocimiento de esta fuerza se debe a Johannes Diderik Van der Waals (1837 – 1923) con su tesis sobre la continuidad del líquido y gaseoso que le haría famoso, ya que en esa época (1873), la existencia de las moléculas y los átomos no estaba completamente aceptado.

La tensión superficial del agua, es el efecto físico (energía de atracción entre las moléculas) que “endurece” la capa superficial del agua en reposo y permite a algunos insectos, como el mosquito y otros desplazarse por la superficie del agua sin hundirse.

El famoso físico inglés James Clerk Maxwell, que formuló la teoría del electromagnetismo de Faraday, quedó muy impresionado por este de Van der Waals.

Los tamaños de los seres uniceculares, animales y vegetales, se miden en micrómetros o “micras”, donde 1 micra es 1/1.000 de milímetro, aproximadamente el tamaño de los detalles más pequeños que se pueden observar con un microscopio ordinario. El mundo de los microbios es fascinante, pero no es el objeto de este trabajo, y continuaremos el viaje emprendido las partículas elementales que forman núcleos, átomos, células y materia, así como las fuerzas que intervienen en las interacciones fundamentales del universo y que afecta a todo lo que existe.

 

Hemos hablado del electrón que rodea el núcleo, de su carga eléctrica negativa que complementa la positiva de los protones y hace estable al átomo; una masa de solamente 1/1.836 de la del núcleo más ligero (el del hidrógeno). La importancia del electrón es vital en el universo.

Pero busquemos los “cuantos”. La física del siglo XX empezó exactamente en el año 1900, cuando el físico alemán Max Planck propuso una posible solución a un problema que había intrigando a los físicos durante años. Es el problema de la luz que emiten los cuerpos calentados a una cierta temperatura, y también la radiación infrarroja emitida, con menor intensidad, por los objetos más fríos (radiación de cuerpo negro).

Estaba bien aceptado entonces que esta radiación tenía un origen electromagnético y que se conocían las leyes de la naturaleza que regían estas ondas electromagnéticas. También se conocían las leyes para el frío y el calor, la así llamada “termodinámica”, o al menos eso parecía. Pero si utilizamos las leyes de la termodinámica para calcular la intensidad de una radiación, el resultado no tiene ningún sentido. Los cálculos nos dicen que se emitiría una cantidad infinita de radiación en el ultravioleta más lejano y, luego, esto no es lo que sucede. Lo que se observa es que la intensidad de la radiación muestra un pico a una cierta longitud de onda característica, y que la intensidad disminuye tanto para longitudes mayores como para menores. Esta longitud de onda característica es inversamente proporcional a la temperatura absoluta de objeto radiante (la temperatura absoluta se define por una escala de temperatura que empieza a 273º bajo cero). Cuando a 1.000º C un objeto se pone al “rojo vivo”, el objeto está radiando en la zona de luz visible.

Radiación de Cuerpo Negro

Un cuerpo negro es un objeto teórico o ideal que absorbe toda la luz y toda la energía radiante que incide sobre él. Nada de la radiación incidente se refleja o pasa a través del cuerpo negro. A pesar de su , el cuerpo negro emite luz y constituye un modelo ideal físico para el estudio de la emisión de radiación electromagnética. El nombre Cuerpo negro fue introducido por Gustav Kirchhoff en 1862.

La luz emitida por un cuerpo negro se denomina radiación de cuerpo negro. Todo cuerpo emite energía en de ondas electromagnéticas, siendo esta radiación, que se emite incluso en el vacío, tanto más intensa cuando más elevada es la temperatura del emisor. La energía radiante emitida por un cuerpo a temperatura ambiente es escasa y corresponde a longitudes de onda superiores a las de la luz visible (es decir, de menor frecuencia). Al elevar la temperatura no sólo aumenta la energía emitida sino que lo hace a longitudes de onda más cortas; a esto se debe el cambio de color de un cuerpo cuando se calienta. Los cuerpos no emiten con igual intensidad a todas las frecuencias o longitudes de onda, sino que siguen la ley de Planck.

Lo que Planck propuso fue simplemente que la radiación sólo podía ser emitida en paquetes de un tamaño dado. La cantidad de energía de uno de esos paquetes, o cuantos, es inversamente proporcional a la longitud de onda, y por tanto, proporcional a la frecuencia de radiación emitida. La fórmula es E = hν, donde E es la energía del paquete, ν es la frecuencia y h es una nueva constante fundamental de la naturaleza, la constante de Planck. Cuando Planck calculó la intensidad de la radiación térmica imponiendo nueva condición, el resultado coincidió perfectamente con las observaciones.

Poco tiempo después, en 1905, Einstein formuló esta teoría de una manera mucho más tajante: él sugirió que los objetos calientes no son los únicos que emiten radiación en paquetes de energía, sino que toda la radiación consiste en múltiplos del paquete de energía de Planck. El príncipe francés Louis-Victor de Broglie, dándole otra vuelta a la teoría, propuso que no sólo cualquier cosa que oscila tiene energía, sino que cualquier cosa con energía se debe comportar una “onda” que se extiende en una cierta región del espacio, y que la frecuencia ν de la oscilación verifica la ecuación de Planck. Por lo tanto, los cuantos asociados con los rayos de luz deberían verse una clase de partículas elementales: el fotón. Todas las demás clases de partículas llevan asociadas diferentes ondas oscilantes de campos de fuerza, esto lo veremos más adelante.

El curioso comportamiento de los electrones en el interior del átomo, descubierto y explicado por el famoso físico danés Niels Bohr, se pudo atribuir a las ondas de de Broglie. Poco después, en 1926, Edwin Schrödinger descubrió cómo escribir la teoría ondulatoria de de Broglie con ecuaciones matemáticas exactas. La precisión con la cual se podían realizar cálculos era asombrosa, y pronto quedó claro que el comportamiento de todos los objetos pequeños quedaba exactamente determinado por las recién descubiertas “ecuaciones de ondas cuánticas”.

Está bien comprobado que la mecánica cuántica funciona de maravilla…, pero, sin embargo, surge una pregunta muy formal: ¿qué significan realmente estas ecuaciones?, ¿qué es lo que están describiendo? Isaac Newton, allá en 1867 formuló cómo debían moverse los planetas alrededor del Sol, estaba claro todo el mundo qué significaban sus ecuaciones: que los planetas estaban siempre en una posición bien definida des espacio y que sus posiciones y sus velocidades en un momento concreto determinan inequívocamente cómo evolucionarán las posiciones y las velocidades en el tiempo.

Pero los electrones todo es diferente. Su comportamiento parece estar envuelto en misterio. Es como si pudieran “existir” en diferentes lugares simultáneamente, como si fueran una nube o una onda, y esto no es un efecto pequeño. Si se realizan experimentos con suficiente precisión, se puede determinar que el electrón parece capaz de moverse simultáneamente a lo largo de trayectorias muy separadas unas de otras. ¿Qué puede significar todo esto?

Niels Bohr consiguió responder a esta pregunta de tal que con su explicación se pudo seguir trabajando, y muchos físicos siguen considerando su respuesta satisfactoria. Se conoce como la interpretación de Copenhague de la mecánica cuántica.

Si la mecánica cuántica tiene cosas extrañas y el espín es una de ellas. Y si uno piensa que la intuición le ayudará a comprender todo esto, pues no lo hará, o es poco probable que lo haga. Las partículas tienen un espín fundamental. Al igual que la carga eléctrica o la masa, el espín ayuda a definir que de partícula es cada una.

Las leyes de la mecánica cuántica han sido establecidas con mucha precisión; permite cómo calcular cualquier cosa que queramos saber. Pero si queremos “interpretar” el resultado, nos encontramos con una curiosa incertidumbre fundamental: que varias propiedades de las partículas pequeñas no pueden estar bien definidas de manera simultánea. Por ejemplo, podemos determinar la velocidad de una partícula con mucha precisión, pero entonces no sabremos exactamente dónde se encuentra; o a la inversa, podemos determinar la posición con precisión, pero entonces su velocidad queda mal definida. Si una partícula tiene espín (rotación alrededor de su eje), la dirección alrededor de la cual está rotando (la orientación del eje) no puede ser definida con gran precisión.

La posición y el momento de una partícula nunca lo podremos saber con precisión ilimitada.

No es fácil explicar de forma sencilla de dónde viene esta incertidumbre, pero existen ejemplos en la vida cotidiana que tienen algo parecido. La altura de un tono y la duración en el tiempo durante el cual oímos el tono tienen una incertidumbre mutua similar. Para afinar un instrumento se debe escuchar una nota durante un cierto intervalo de tiempo y compararla, por ejemplo, con un diapasón que debe vibrar también durante un tiempo. Notas muy breves no tienen bien definido el tono.

Para que las reglas de la mecánica cuántica funcionen, es necesario que todos los fenómenos naturales en el mundo de las cosas pequeñas estén regidos por las mismas reglas. Esto incluye a los virus, bacterias e incluso a las personas. Sin embargo, cuando más grande y más pesado es un objeto, más difícil es observar las desviaciones de las leyes del movimiento “clásicas” debidas a la mecánica cuántica. Me gustaría referirme a exigencia tan importante y tan peculiar de la teoría con la palabra “holismo”. Esto no es exactamente lo mismo que entienden algunos filósofos por holismo, y que podría definir como “el todo es más que la suma de sus partes”. Si la física nos ha enseñado algo es justo lo contrario. Un objeto compuesto de un gran de partículas puede ser entendido exactamente si se conocen las propiedades de sus partes (partículas); basta que sepamos sumar correctamente (¡y esto no es nada fácil en mecánica cuántica!). Lo que entiendo por holismo es que, efectivamente, el todo es la suma de las partes, pero sólo se puede hacer la suma si todas las partes obedecen a las mismas leyes. Por ejemplo, la constante de Planckh, que es igual a 6’626075… × 10-34 Julios segundo, debe ser exactamente la misma para cualquier objeto en cualquier sitio, es decir, debe ser una constante universal.

La mecánica cuántica es muy extraña a nuestro “sentido común”, sabemos que se desenvuelve en ese “universo” de lo muy pequeño, alejado de nuestra vida cotidiana en el macrocosmos tetradimensional que, no siempre coincide con lo que, en aquel otro ininitesimal acontece.

Las reglas de la mecánica cuántica funcionan tan bien que refutarlas resulta realmente difícil. Los trucos ingeniosos descubiertos por Werner Heisemberg, Paul Dirac y muchos otros mejoraron y completaron las reglas generales. Pero Einstein y otros pioneros como Erwin Schrödinger siempre presentaron serias objeciones a interpretación. Quizá funcione bien, pero ¿dónde está exactamente el electrón?, ¿en el punto x o en el punto y? En pocas palabras, ¿dónde está en realidad?, y ¿cuál es la realidad que hay detrás de nuestras fórmulas? Si tenemos que creer a Bohr, no tiene sentido buscar tal realidad. Las reglas de la mecánica cuántica, por sí mismas, y las observaciones realizadas con detectores son las únicas realidades de las que podemos hablar.

Es cierto que, existe otro universo dentro de nuestro del que, aún, nos queda mucho por aprender.

La mecánica cuántica puede ser definida o resumida así: en principio, con las leyes de la naturaleza que conocemos se puede predecir el resultado de cualquier experimento, en el sentido que la predicción consiste en dos factores: el primer factor es un cálculo definido con exactitud del efecto de las fuerzas y estructuras, tan riguroso como las leyes de Isaac Newton para el movimiento de los planetas en el Sistema Solar; el segundo factor es una arbitrariedad estadística e incontrolable definida matemáticamente de estricta. Las partículas seguirán una distribución de probabilidades dadas, primero de una forma y luego de otra. Las probabilidades se pueden calcular utilizando la ecuación de Schrödinger de función de onda (Ψ) que, con muchas probabilidades nos indicará el lugar probable donde se encuentra una partícula en un dado.

Muchos estiman que esta teoría de las probabilidades desaparecerá cuando se consiga la teoría que explique, de forma completa, todas las fuerzas; la buscada teoría del todo, lo que implica que nuestra descripción actual incluye variables y fuerzas que (aún) no conocemos o no entendemos. Esta interpretación se conoce como hipótesis de las variables ocultas.”

Resultado de imagen de Principio holográfico

También Gerard ‘t Hooft es el autor de lo que han dado en llamar principio holográfico es una conjetura especulativa acerca de las teorías de la Gravedad Cuántica propuesta en 1993 por este autor,  y mejorada y promovida por Leonard Susskin en 1995. Postula que toda la información contenida en cierto volumen de un espacio  concreto se puede conocer a partir de la información codificable sobre la frontera de dicha región. Una importante consecuencia es que la cantidad máxima de información que puede contener una determinada región de espacio rodeada por una superficie diferenciable está limitada por el área total de dicha superficie.

Por ejemplo, se pueden modelar todos los eventos que ocurran en un cuarto o una habitación creando una teoría en la que sólo tome en cuenta lo que suceda en sus paredes. En el principio holográfico también se afirma que por cada cuatro Unidades de Planck  existe al menos un grado de libertad  (o una unidad constante de Bolttzmann k de máxima entropía). Esto se conoce como frontera de Bekenstein:

S\le\frac{A}{4}

 

donde S es la entropía y A es la unidad de mensura considerada. En unidades convencionales la fórmula anterior se escribe:

S\le \left( \frac{kc^3}{G\hbar} \right) \frac{A}{4} = k \frac{A}{4\ell_P^2}

donde:

Claro que esta… ¡Es otra Historia!

emilio silvera