Podemos imaginar muchas cosas y dibujar en nuestras mentes miles de escenarios diferentes de lo que será el futuro de la Humanidad: Alcanzaremos los conocimientos para poder vivir 200 años, la tecnología robótica avanzará tanto que, nuestra especie terminará fundiéndose con ella, de tal manera que podremos llegar a ser auténticos cyborgs, medio humanos y medio robots. También es posible que podamos conseguir durar algunos millones de años más y, de esa manera, tendremos tiempo para dominar las energías que se producen en las estrellas y en los agujeros negros. Tendremos tiempo para salir de nuestro confinamiento terrestre y crear bellas ciudades en mundos lejanos, la Humanidad se esparcirá por toda la Galaxia. También es posible que, dentro de unos días, unos meses o unos años, llegue ese meteorito inesperado y acabe con todos nuestros sueños. Otra posibilidad, es la de que podamos ser invadidos por seres de otros mundos que, con mentalidades muy diferentes, no traigan buenas intenciones. También entra dentro de lo posible que…
Nuestra imaginación siempre va muy por delante de la realidad. Hacemos películas y escribimos novelas en las que, los robots son tan inteligentes que han llegado a superar a los humanos, sus creadores. Sin embargo, para que eso pudiera llegar… ¡Falta mucho tiempo! Si es que alguna vez llega. Lo más seguro será que, a medida que avancemos en el saber de la física y de la tecnología, poco a poco, nos vayamos fundiendo con aparatos inteligentes artificiales que nos harán más poderosos y nos darán posibilidades de las que ahora carecemos: Podremos ver la luz infrarroja y ultravioleta, podremos tener visión de rayos X como Superman y, no digamos en el campo de la medicina, la nano tecnología, los viajes espaciales y otros campos del saber Humano que ahora, son simples sueños que se acercan a nosotros a pasos agigantados.
Todo se controla desde el móvil en tu vivienda
Lo que parecía un sueño, las casas inteligentes, cada vez están más cerca a la realidad y, en el presente, ya podemos disponer de casas que atienden las órdenes directas de sus ocupantes apagan y encienden las luces, regulan la calefacción o iluminan las paredes con pantallas de plasma para poner una bonita vista del mar o la montaña o poder ver y oir las últimas noticias del mundos, entre otras muchas prestaciones.
Con los más avanzados dispositivos ha llevado a que los baños, las luces, las cortinas, la seguridad, la calefacción y hasta las neveras ostenten la categoría de ‘inteligentes’, y faciliten la relación con el entorno del hogar. Las casas altamente tecnológicas han venido creciendo en su popularidad, y su desarrollo se debe a que “no solo son un lujo sino que son muy funcionales.Pocas dudas nos pueden caber a estas alturas de que todos estos inventos van encaminados a que podamos vivir más cómodamente.
Aunque la aplicación médica de la nanotecnología aún se encuentra en proceso de investigación y tomará años para que los tratamientos en humanos sean probados, evaluados y autorizados, el futuro promete una revolución en la manera en que percibimos la relación entre el cuerpo humano y la tecnología robótica. Es posible que en algunas cuantas décadas el tratamiento nanotecnológico sea la norma, y que los costos se abaraten para que los tratamientos sean accesibles. Los usos potenciales de los nanobots (robots microscópicos) en el cuerpo, resultan fascinantes, pequeños artilugios llegarán hasta las células dañadas para neutralizar el mal y aniquilarlas.
Como nos cuenta el físico teórico y escritor futurista, Michio Kaku en uno de sus libros, es posible que en el futuro, un ordenador conectado a unos censores que lo unan a nuestro cuerpo, pueda entablar un diálogo directo con nosotros para emitir un diagnóstico de nuestras enfermedades. Nos preguntará por las dolencias que padecemos y los síntomas, estudiará los mensajes que los censores enviarán al centro de control y, finalmente, nos dirá lo que debemos hacer o tomar, o, si es necesario, dará el aviso para que una ambulancia nos recoja en nuestro domicilio y nos lleve al Hospital.
No es un sueño, ante el creciente encarecimiento de la atención médica y en el costo de la infraestructura hospitalaria, se están diseñando ‘formas creativas’ para utilizar la tecnología en la medicina. El director de Estrategia e Innovación en el Area de la Salud de las oficinas centrales de PWC, en Nueva York, dijo que empresas, hospitales, médicos y compañías de seguros buscan utilizar las Tecnologías de la información para impulsar la medicina personalizada y la preventiva para mejorar la atención al paciente.
En el campo de las prótesis se ha dado un paso de inimaginable calidad hace tan sólo unos pocos años. Brazos o piernas ortopédicas que pueden suplir las que hemos perdido en accidentes o enfermedades no son ya un sueño. Christian Kandlbauer perdió ambos brazos por una descarga de alto voltaje y es el primer paciente europeo en recibir una prótesis que puede dirigir con sus pensamientos.
Oscar Pistorius, El atleta sudafricano que fue el primer corredor con una doble amputación que compitió en los Juegos Olímpicos tras ser incluido en el equipo sudafricano de relevos 4×400 metros para la cita de la capital inglesa. Estamos siendo testigos de cosas que hasta hace poco parecían imposibles y, sin embargo… ¡Ahí están!
Mientras la entidad resultante todavía tenga un cerebro humano, se puede considerar como un ciborg en lugar de un androide.
Un corazón artificial equipado con tecnología espacial empezará a latir dentro de poco en el cuerpo de un ser humano, tras haber sido aprobado en Francia para comenzar las pruebas clínicas.
Teniendo en cuenta que las enfermedades coronarias causan la muerte a unos 100 millones de personas en los países desarrollados, y que la demanda de trasplantes sigue siendo muy superior al número de donaciones, el desarrollo de un corazón completamente artificial ha sido el santo grial de la medicina cardiovascular durante las últimas décadas.
Este corazón protésico, una creación del visionario cardíaco Alain Carpentier, es el resultado de 15 años de colaboración con el gigante aeroespacial Astrium, la subsidiaria espacial de EADS. Carpentier fundó la compañía Carmat, filial de EADS, en el año 2008 para completar su desarrollo con el apoyo del gobierno francés y de un grupo de inversores.
Como siempre he dicho, predecir el mundo del mañana es imposible. Existen variables e imprevistos que lo pueden cambiar todo. Sin embargo y pensando que todo siga su curso normal, podríamos guiarnos por las tendencias del presente para especular con lo que podría ser con algo de fundamento lógico, toda vez que, mirar en las bolas de cristal nunca nos podrá decir nada.
Peter Watts es un autor canadiense de ciencia ficción, biólogo marino y experto en cuestiones relacionadas con la inteligencia, la conciencia y la definición de “ser vivo”. También es autor de Ad astra, una imprescindible recopilación de relatos de fantasía científica. Le hicieron una entrevista y ésto es lo que respondió a una de las preguntas planteadas:
“FL: Pues como optimista poco realista, ¿Cuál es tu sabor favorito de singularidad? ¿Uno en el que te sentirías a gusto viviendo?
PW: Creo que tal vez en la visión de Hans Moravec del reemplazo incremental: cambia tu cerebro neurona a neurona, haz la subida tan progresiva que no notes jamás el cambio. Es la única manera que se me ocurre de evitar esa cuestión de la muerte/resurrección que tanto tememos visceralmente. (Es decir, en serio, ¿tú realmente te someterías a un escaneo cerebral destructivo que te desgarrara sinapsis a sinapsis sólo porque sabes que cierta entidad con tus recuerdos y tu sentido del “yo” terminará habitando un cuerpo robótico o una red online en algún lugar? Si tu clon te pusiera una pistola en la cabeza y te dijera “Te voy a matar ahora mismo, pero no te preocupes: tengo las mismas rutas neuronales que tú así que seguirás viviendo dentro de mí”, ¿te serviría de consuelo?).”
No acaba de convencerme la idea de que, algún día en el futuro, éstos personajes puedan ser una realidad. Se habla mucho de los avances de la robótica y de los logros que en la misma se están realizando. Sin embargo, lo cierto es que ningún robot del presente ha podido alcanzar ni un poquito de inteligencia y, no digamos de consciencia. Los robots actuales simplemente son máquinas que saben hacer “una cosa” pre-programada y, si lo sacamos de ahí… ¡se pierden! Acordaos de aquel que jugaba al Ajedrez y le ganaba al campeón. Lo cierto es que, si lo sacamos de ese menester del ajedrez… ¡no sabe hacer otra cosa!
Un robot provisto de consciencia de SER… ¡No sería bueno para nosotros! Habríamos creado una nueva especie más poderosa que nosotros mismos en muchos sentidos, y, en ese caso….
El doctor David j. Chalmers, investigador del Centro de Estudios de la Conciencia en la Universidad de Arizona. EUA, asegura que instalar el concepto más elemental de conciencia a una máquina -entendido como una guía de como debe comportarse- no es víable. El sueño de la inteligencia artificial comenzó hace más de 60 años y aún no ha pasado la prueba de Turing (creada en 1950 por Alan Turing), pionero de la computación, que consiste en que una máquina se reconozca como persona). Una de las tecnologías firmes en la ciencia ficción que parece estar muy lejos de realizarse son los robots. Desde la primera película “Terminator”, siempre hemos imaginado estas inteligentes criaturas, pero todavía no hemos encontrado la manera de hacerlas.
¡Un robot que tiene consciencia!
¿Estamos perdiendo el Norte?
Si se fabrica un robot que se comporte igual que nosotros en todo aspecto, incluyendo el pensamiento, ¿tiene conciencia o es sólo una máquina hábil?, se pregunta el profesor Barry C. Smith, director del Instituto de Filosofía. Los seres humanos están hechos de carne y hueso, una masa envuelta en un intrincado arreglo de tejido nervioso. Pertenecen al mundo físico de la materia y la causalidad, y sin embargo tienen una propiedad notable: de tanto en tanto están conscientes. La conciencia le proporciona a criaturas como nosotros una vida interior: un reino mental en el que pensamos y sentimos, percibimos imágenes y sonidos, sabores y olores, según los cuales hemos llegado a conocer el mundo que nos rodea.
¿Cómo puede la mera materia provocar experiencias conscientes?
El filósofo francés del siglo XVII René Descartes pensaba que no podía. Él suponía que además de nuestra configuración física, criaturas como nosotros teníamos una mente no material, o alma, en la que se daba el pensamiento. Bueno, el pensamiento y los sentimientos. Además, ¿Cómo podría un robot imaginar el futuro, es decir, recrear escenas mentales de algo que aún no ha existido?
Quienes estudian la consciencia de las máquinas están tratando de desarrollar sistemas autoorganizados que inicien acciones y aprendan de lo que los rodea. La esperanza es que si logramos crear o reproducir la consciencia en una máquina, podremos aprender qué es lo que hace posible que exista.
Los investigadores están lejos de hacer de ese sueño realidad y un gran obstáculo se levanta en su camino… necesitan una respuesta a la siguiente pregunta: ¿podrá una máquina basada en silicio alguna vez producir consciencia, o son sólo las criaturas hechas de carbón con nuestra configuración material las que puede producir los resplandecientes momentos tecnicolor de la experiencia consciente?
Algo dentro de mí me advierte de que el mundo futuro es posible, que como me niego a creer, sea un día realidad y esté en manos de las máquinas que, por nuestra insensata mediación, habrán alcanzado tal nivel de pensamiento y de consciencia que, nos desplazarán como especie. “Ellos” los seres del futuro, serán más listos, más fuertes, invencibles y sin enfermedades, no estarán supeditados a un tiempo limitado de vida, se podrán reciclar y reponer y alcanzarán la inmortalidad en la que nosotros, los débiles humanos, simplemente soñamos, y, sin embargo, la pudimos otorgar a éstos otros “seres” de artificio que, algún día en el futuro lejano serán los que regirán, no sólo el mundo, sino muchos mundos en la Galaxia inalcanzables para nosotros.
Los avances en I.A., amenazan el trabajo humano
Nuestro mundo, casi sin que nos demos cuenta, está cambiando a pasos agigantados y, cada día se producen maravillas a las que casi no prestamos atención. El mundo de Internet ha hecho pequeño un mundo que, hasta hace poco, tenía regiones inalcanzables en las que vivían seres aislados y olvidados. Sin embargo, ahora todo es distinto, no queda hueco sin descubrir ni pensamiento en soledad. Todos sabemos de todos y nada se nos oculta, el mundo es como un gran barrio en el que vivimos todos y, cada día que pasa, se nos hace más pequeño.
No creo que tardemos mucho en explotar asteroides que contengan valiosos minerales escasos en la Tierra. Si los recursos en la Tierra son limitados, ¿por qué no obtenerlos fuera de nuestro planeta? La idea de explotar comercialmente asteroides y otros objetos del Sistema Solar no sólo se les ha pasado por la cabeza a los empresarios del sector espacial. En la actualidad hay dos compañías estadounidenses, Planetary Resources y Deep Space Industries (DSI), trabajando activamente para convertirla en realidad en un futuro cercano.
Escenas como esta me producen pánico ¡Cuidar ancianos y de niñeras!
Hemos sido capaces de descubrir objetos y regiones situadas muy lejos en el espacio y en el tiempo. Hemos podido contemplar imágenes de galaxias que existían hace miles de millones de años, hemos construido complejas máquinas que han posibilitado el que podamos ver como un agujero negro engulle a una estrella vecina. También hemos podido estar presentes (de manera virtual), en sucesos muy lejanos que nos hablan de la muerte de estrellas masivas que dejaron el espacio regado de materiales complejos con los que se formaron mundos. Hemos podido viajar hasta lo más profundo d ela materia para poder comprobar que está hecha de pequeños objetos que formando otros más complejos forman un núcleo que está rodeado de vivarachas partículas para formar los átomos que se unen para construir moléculas y éstas, a su vez, forman la materia de la que todo está hecho.
Hemos intuido primero y comprobado despuès que, existen muchos otros mundos que, lo mismo que el nuestro, orbitan otras estrellas y, a partir de ahí, hemos podido deducir la posibilidad de que, al igual que en la Tierra, también en muchos de ellos puedan existir criaturas conscientes de Ser. Y, sabiendo todo eso, estamos inmersos en un mar de frustración, toda vez que, sospechamos que nunca podremos ir a esos otros mundos ni viajar por las inmensas regiones del espacio interestelar, donde imperan las inmensas distancias que no sabemos cómo podremos recorrer, y, en ese pensamiento estamos cuando nos asalta la idea de que, seguramente, será otra raza, otra especie que nosotros mismos podemos construir, la que logrará hacer realidad esos sueños.
Un matorral y un pájaro y un pez en las olas saladas.”
Todo está hecho de la misma cosa (Quarks y Leptones). Empédocles lo intuyó
Se refería con una visión futurista e intuyendo cosas que en aquellos tiempos eran desconocidas, que todo lo material está hecho de la misma cosa, los componentes de la materia que lo conforma todo si están dispuestos en la debida proporción.
Esto nos decía Empédocles, el padre de aquellos primitivos elementos formados por Agua, tierra, aire y fuego que, mezclados en la debida proporción, formaban todas las cosas que podemos ver a nuestro alrededor. Claro que, él no podía llegar a imaginar hasta donde pudimos llegar después en la comprensión de la materia a partir del descubrimiento de las partículas “elementales” que formaban el átomo. Pero sí, con sus palabras, nos quería decir que, la materia, una veces está conformando mundos y, en otras, estrellas y galaxias.
Sí, hay cosas malas y buenas pero todas deben ser conocidas para poder, en el primer caso aprovecharlas, y en el segundo, prevenirlas.
Pero demos un salto en el tiempo y viajemos hasta los albores del siglo XX cuando se hacía cada vez más evidente que alguna clase de energía atómica era responsable de la potencia del Sol y del resto de las estrellas que más lejos, brillaban en la noche oscura. Ya en 1898, sólo dos años después del descubrimiento de la radiactividad por Becquerel, el geólogo americano Thomas Chrowder Chamberlin especulaba que los átomos eran “complejas organizaciones y centros de eneromes energías”, y que “las extraordinarias condiciones que hay en el centro del Sol pueden…liberar una parte de su energía”. Claro que, por aquel entonces, nadie sabía cual era el mecanismo y cómo podía operar, hasta que no llegamos a saber mucho más sobre los átomos y las estrellas.
Conseguimos tener los átomos en nuestras manos
El intento de lograr tal comprensión exigió una colaboración cada vez mayor entre los astrónomos y los físicos nucleares. Su trabajo llevaría, no sólo a resolver la cuestión de la energía estelar, sino también al descubrimiento de una trenza dorada en la que la evolución cósmica se entrelaza en la historia atómica y la estelar.
En 1902, miembros de la Academia de Ciencias de Francia escribieron una carta a la Academia Sueca para presentar los descubrimientos en el campo de la radiactividad realizados por Marie y Pierre Curie, así como por Henri Becquerel, para el Premio Nobel de Física. Sin embargo, debido a las actitudes sexistas que prevalecían en la época, no se ofreció ningún tipo de reconocimiento a las contribuciones de Marie.
La Clave: Fue comprender la estructura del átomo. Que el átomo tenía una estructura interna podía inferirse de varias líneas de investigación, entre ellas, el estudio de la radiactividad: para que los átomos emitiesen partículas, como se había hallado que lo hacían en los laboratorios de Becquerel y los Curie, y para que esas emisiones los transformasen de unos elementos en otros, como habían demostrado Rutherford y el químico inglés Frederick Soddy, los átomos debían ser algo más que simples unidades indivisibles, como implicaba su nombre (de la voz griega que significa “imposible de cortar”).
El átomo de Demócrito era mucho más de lo que él, en un principio intuyó que sería. Hoy sabemos que está conformado por diversaspartículas de familias diferentes: unas son bariones que en el seno del átomo llamamos necleones, otras son leptones que gitan alrededor del núcleo para darle estabilidad de cargas, y, otras, de la familia de los Quarks, construyen los bariones del núcleo y, todo ello, está, además, vigilado por otras partículas llamadas bosones intermedios de la fuerza nuclear fuerte, los Gluones que, procuran mantener confinados a los Quarks.
Pero no corramos tanto, la física atómica aún debería recorrer un largo camino para llegar a comprender la estructura que acabamos de reseñar. De los trs principales componentes del átomo -el protón, el neutrón y el electrón-, sólo el electrón había sido identificado (por J.J. Thomson, en los últimos años del siglo XIX). Nadie hablaba de energía “nuclear” pues ni siquiera se había demostrado la existencia de un núcleo atómico, y mucho menos de sus partículas constituyentes, el protón y el neutrón, que serían identificados, respectivamente, por Thomson en 1913 y James Chawick en 1932.
De importancia capital resultó conocer la existencia del núcleo y que éste, era 1/100.000 del total del átomo, es decir, casi todo el átomo estaba compuesto de espacios “vacíos” y, la materia así considerada, era una fracción infinitesimal del total atómico.
Rutherford, Hans Geiger y Ernest Marsden se encontraban entre los Estrabones y Tolomeos de la cartografía atómica, en Manchester , de 1909 a 1911, sondearon el átomo lanzando corrientes de “partículas alfa” subatómicas -núcleos de helio- contra delgadas laminillas de oro, plata, estaño y otros metales. La mayoría de partículas Alfa se escapaban a través de las laminillas, pero, para sombro de los experimentadores, algunas rebotaban hacia atrás. Rutherford pensó durante largo tiempo e intensamente en este extraño resultado; era tan sorprendente, señalaba, como si una bala rebotase sobre un pañuelo de papel. Finalmente, en una cena en su casa en 1911, anunció a unos pocos amigos que había dado con una explicación: que la mayoría de la masa de un átomo reside en un diminuto núcleo masivo. Ruthertford pudo calcular la carga y el diámetro máximo del núcleo atómico. Así se supo que los elementos pesados eran más pesados que los elementos ligeros porque los núcleos de sus átomos tienen mayor masa.
Todos sabemos ahora, la función que desarrollan los electrones en el átomo. Pero el ámbito de los electrones para poder llegar a la comprensión completa, tuvo que ser explorado, entre otros, por el físico danés Niels Bohr, quien demostró que ocupaban órbitas, o capas, discretas que rodean al núcleo. (Durante un tiempo Bohr consideró el átomo como un diminuto sistema solar, pero ese análisis, pronto demostró ser inadecuado; el átomo no está rígido por la mecánica newtoniana sino por la mecánica cuántica.)
Entre sus muchos otros éxitos, el modelo de Bohr revelaba la base física de la espectroscopia. El número de electrones de un átomo está determinado por la carga eléctrica del núcleo, la que a su vez se debe al número de protones del núcleo, que es la clave de la identidad química del átomo. Cuando un electrón cae de una órbita externa a una órbita interior emite un fotón. La longitud de onda de este fotón está determinada por las órbitas particulares entre las que el electrón efectúa la transición. E esta es la razón de que un espectro que registra las longitudes de onda de los fotones, revele los elementos químicos que forman las estrellas u otros objetos que sean estudiados por el espectroscopista. En palabras de Max Planck, el fundador de la física cuántica, el modelo de Bohr del átomo nos proporciona “la llave largamente buscada de la puerta de entrada al maravilloso mundo de la espectroscopia, que desde el descubrimiento del análisis espectral (por Fraunhoufer) había desafiado obstinadamente todos los intentos de conocerlo”.
Es curioso que, mirando en la oscura noche como brillan las estrellas del cielo, nos atrae su titilar engañoso (es la atmósfera terrestre la que hace que lo parezca) y su brillo, Sin embargo, pocos llegan a pensar en lo que verdaderamente está allí ocurriendo. Las transformaciones de fase por fusión no cesan. Esta transformación de materia en energía es consecuencia de la equivalencia materia-energía, enunciada por Albert Einstein en su famosa fórmula E=mc2; donde E es la energía resultante, m es la masa transformada en energía, y c es la velocidad de la luz (300 000 kilómetros por segundo). La cantidad de energía que se libera en los procesos de fusión termonuclear es fabulosa. Un gramo de materia transformado íntegramente en energía bastaría para satisfacer los requerimientos energéticos de una familia mediana durante miles de años.
Es un gran triunfo del ingenio humano el saber de qué, están conformadas las estrellas, de qué materiales están hechas. Recuerdo aquí a aquel Presidente de la Real Society de Londres que, en una reunión multitudinaria, llegó a decir: “Una cosa está clara, nunca podremos saber de qué están hechas las estrellas”. El hombre se vistió de gloria con la, desde entonces, famosa frase. Creo que nada, con tiempo por delante, será imposible para nosotros.
Pero, por maravilloso que nos pueda parecer el haber llegado a la comprensión de que los espectros revelan saltos y tumbos de los electrones en sus órbitas de Bohr, aún nadie podía hallar en los espectros de las estrellas las claves significativas sobre lo que las hace brillar. En ausencia de una teoría convincente, se abandonó este campo a los taxonomistas, a los que seguían obstinadamente registrando y catalogando espectros de estrellas, aunque no sabían hacia donde los conduciría esto.
Henrietta Leavitt
En el Laboratorio de la Universidad de Harvard, uno de los principales centros de la monótona pero prometedora tarea de la taxonomía estelar, las placas fotográficas que mostraban los colores y espectros de decenas de miles de estrellas se apilaban delante de “calculadoras”, mujeres solteras en su mayoría y, de entre ellas, Henrietta Leavitt, la investigadora pionera de las estrellas variables Cefeidas que tan útiles serían a Shapley y Hubble.
Imagen de Sirio A, la estrella más brillante del cielo tomada por el Telescopio Hubble (Créd. NASA). Sirio es la quinta estrella más cercana y tiene una edad de 300, millones de años. Es una estrella blanca de la secuencia principal de tipo espectral A1V con temperatura superficial de 10 000 K y situada a 8,6 años luz de la Tierra. Es una estrella binaria y, de ella, podríamos contar muchas historias. La estrella fue importante en las vidas de Civilizaciones pasadas como, por ejemplo, la egipcia.
Fue Cannon quien, en 1915, empezó a discernir la forma en una totalidad de estrellas en las que estaba presente la diversidad, cuando descubrió que en una mayoría, las estrellas, pertenecían a una de media docena de clases espectrales distintas. Su sistema de clasificación, ahora generalizado en la astronomía estelar, ordena los espectros por el color, desde las estrellas O blanco-azuladas, pasando por las estrellas G amarillas como el Sol, hasta estrellas rojas M. Era un rasgo de simplicidad denotado en la asombrosa variedad de las estrellas.
Pronto se descubrió un orden más profundo, en 1911, cuando el ingeniero y astrónomo autodidacta danés EjnarHertzsprung analizó los datos de Cannon y Maury de las estrellas de dos cúmulos, las Híades y las Pléyades. Los cúmulos como estos son genuinos conjuntos de estrellas y no meras alineaciones al azar; hasta un observador inexperimentado salta entusiasmado cuando recorre con el telescopio las Pléyades, con sus estrellas color azul verdoso enredadas en telarañas de polvo de diamante, o las Híades, cuyas estrellas varían en color desde el blanco mate hasta un amarillo apagado.
Hertzsprung utilizó los cúmulos como muestras de laboratorio con las que podía buscar una relación entre los colores y los brillos intrínsecos de las estrellas. Halló tal relación: la mayoría de las estrellas de ambos cúmulos caían en dos líneas suavemente curvadas. Esto, en forma de gráfico, fue el primer esbozo de un árbol de estrellas que desde entonces ha sido llamado diagrama Hertzsprung-Russell.
El progreso en física, mientras tanto, estaba bloqueado por una barrera aparentemente insuperable. Esto era literal: el agente responsable era conocido como barrera de Coulomb, y por un tiempo frustró los esfuerzos de las físicos teóricos para comprender como la fusión nuclear podía producir energía en las estrellas.
La línea de razonamiento que conducía a esa barrera era impecable. Las estrellas están formadas en su mayor parte por hidrógeno. (Esto se hace evidente en el estudio de sus espectros.) El núcleo del átomo de Hidrógeno consiste en un solo protón, y el protón contiene casi toda la masa del átomo. (Sabemos esto por los experimentos de Rutherford). Por tanto, el protón también debe contener casi toda la energía latente del átomo de hidrógeno. (Recordemos que la masa es igual a la energía: E = mc2.) En el calor de una estrella, los protones son esparcidos a altas velocidades -el calor intenso significa que las partículas involucradas se mueven a enormes velocidades- y, como hay muchos protones que se apiñan en el núcleo denso de una estrella, deben tener muchísimos choques. En resumen, la energía del Sol y las estrellas, puede suponerse razonablemente, implica las interacciones de los protones. Esta era la base de la conjetura de Eddingtong de que la fuente de la energía estelar “difícilmente puede ser otra que la energía subatómica, la cual, como se sabe, existe en abundancia en toda materia”.
Plasma en ebullición en la superficie del Sol
Hasta el momento todo lo que hemos repasado está bien pero, ¿Qué pasa con la Barrera de Coulomb? Los protones están cargados positivamente; las partículasd de igual carga se repelen entre sí; y este obstáculo parecía demasiado grande para ser superado, aun a la elevada velocidad a la que los protones se agitaban en el intenso calor del interior de las estrellas. De acuerdo con la física clásica, muy raras veces podían dos protones de una estrella ir con la rapidez suficiente para romper las murallas de sus campos de fuerza electromagnéticos y fundirse en un solo núcleo. Los cálculos decían que la tasa de colisión de protones no podía bastar para mantener las reacciones de fusión. Sin embargo, allí estaba el Sol, con el rostro radiante, riéndose de las ecuaciones que afirmaban que no podía brillar.
Afortunadamente, en el ámbito nuclear, las reglas de la Naturaleza no se rigen por las de la mecánica de la física clásica, que tienen validez para grandes objetos, como guijarros y planetas, pero pierden esa validez en el reino de lo muy pequeño. En la escala nuclear, rigen las reglas de la indeterminación cuántica. La mecánica cuántica demuestra que el futuro del protón sólo puede predecirse en términos de probabilidades: la mayoría de las veces el protón rebotará en la Barrera de Coulomb, pero de cuando en cuando, la atravesará. Este es el “efecto túnel cuántico”; que permite brillar a las estrellas.
George Gamow, ansioso de explotar las conexiones entre la astronomía y la nueva física exótica a la que era adepto, aplicó las probabilidades cuánticas a la cuestión de la fusión nuclear en las estrellas y descubrió que los protones pueden superar la Barrera de Coulomb. Esta historia es mucho más extensa y nos llevaría hasta los trabajos de Hans Bethe, Edward Teller y otros, así como, al famoso Fred Hoyle y su efecto Triple Alfa y otras maravillas que, nos cuentan la historia que existe desde los átomos a las estrellas del cielo.
¿Qué importancia podemos tener en el contexto de todo el Universo?
La importancia que pueda tener todo el Sistema solar, no ya en la propia Galaxia, sino en el escenario universal… ¡Es ínfimo!
Somos mucho menos que una mota de polvo que podemos visualizar en el reflejo del Sol penetrando entre las ramas de los árboles en un inmenso bosque. Podríamos decir que vivimos en un micro-mundo del que somos la vida “inteligente” que predomina sobre todas las demás existentes en este mundo. Estamos atados por creencias que nos transmite desde la más tierna edad. Sin embargo, todo eso, resulta ser engañoso en ese contexto mayor de la propia Galaxia y no digamos del Universo.
El ser humano es insignificante en términos cósmicos, la humanidad es un soplo efímero, y no quedará nada de ella cuando se extinga, y aunque haya alguien ahí fuera, a nadie le importará.
El universo es inmenso, y nosotros somos diminutos. Al contemplar la inmensidad del universo que habitamos, nuestra anodina ubicación y nuestra inevitable perdición futura cuando el sol implosione, o más tarde, en la muerte térmica del universo, la vida humana puede parecer completamente insignificante .
Mientras dormimos en la zona de confort, la posibilidad de destruir a la humanidad todavía existe y es real, dicen los científicos.
Sí, la humanidad se extinguirá, como todas las especies, pero las estimaciones varían enormemente: algunos científicos hablan de un colapso en siglos por baja diversidad genética y factores como el cambio climático y la baja natalidad, mientras que otros señalan eventos geológicos a millones de años, como la formación de supercontinentes que harán la Tierra inhabitable, con predicciones de Scientific American a 400.000 años para el Homo Sapiens, y otros a 250 millones de años para mamíferos en general. La extinción es inevitable, pero las causas y el cuándo son objeto de debate, incluyendo riesgos como asteroides, pandemias o guerras nucleares, aunque la falta de adaptación genética es un factor clave a corto plazo según algunos.
La extinción de la Humanidad es irreversible por el inexorable paso del Tiempo y los cambios de todo tipo que se avecinan
El Homo sapiens restrictus está en retirada, mientras que asoman el sapiens prothesis, el sapiens edit y los humanoides (VentureBeat).
“Homo sapiens edit. Construidos por edición genética con métodos como el CRISPR 9. “Su origen y confección dependen exclusivamente de la biotecnología”. Parten del ADN del Homo sapiens restrictus pero se alejan de la selección natural.
Humanoides. Serían “híbridos orgánico-mecánicos” con capacidades funcionales extraordinarias, “construidos utilizando una combinación de mecánica, computación y electrónica”. El porvenir: los Homo ex novo.
En el futuro que proyecta el arqueólogo la especie humana podría dejar de serlo “para transformarse en un nuevo constructor universal y universalizador”. Al mismo tiempo se verán otras adaptaciones a circunstancias específicas, “como la vida en otros planetas, tal y como ocurrió con los humanos estrictos cuando nos expandimos por las diferentes latitudes terrestres y comenzamos a especializarnos para adaptarnos a las nuevas condiciones de vida marcadas por el clima y la alimentación”.”
En la paradoja de Fermi se combinan la enunciación de un deseo y su insuficiencia empírica. A la gran probabilidad de que existan otras civilizaciones inteligentes en el universo observable se une la ausencia de testimonio de dichas civilizaciones.
El programa SETI (Búsqueda de Inteligencia Extraterrestre), Es un proyecto de investigación científica que utiliza grandes y sofisticados telescopios y otros medios de alta tecnología en la búsqueda de señales de seres inteligentes en otros mundos, otras Civilizaciones Inteligentes extraterrestres en el Espacio Interestelar.
¿Qué ha pasado si durante años y miles de millones gastados, no han encontrado nada?
Bueno, lo primero que tenemos que tener en cuenta es que el Universo es inconmensurablemente grande, tanto que su diámetro alcanza los 93.000..oo0.ooo de años luz, una extensión inalcanzable para nosotros. Y, si miramos los datos de SETI, de las regiones del espacio investigadas, veremos que sería en comparación con todo el Universo, como la difer43encia entre una piscina olímpica y el Océano Pacífico.
Así las cosas, esa señal inteligente que con ansia esperamos… ¡Tendrá que esperar!
Para “ellos, los extraterrestres, las dificultades son las mismas que lo son para nosotros. Es tanta la distancia entre estrellas que, estamos perdidos en un Espacio del que hablamos pero de cuya realidad no hemos podido tener una visión real en nuestras Mentes que, en el contexto real de un Universo (para nosotros) infinito, queda con la carencia del intelecto necesario que nos llevara a comprender toda la inmensidad en la que estamos inmersos, a la que pertenecemos pero en la que… ¡’Somos muy poca cosa! Como anteriormente decía, la Humanidad solo es un soplo efímero en el Cosmos.
Para nosotros un mundo, en el contexto mayor del Universo… ¡casi nada!
La inmensidad del cosmos y la pequeñez de nuestro planeta, comparando la Tierra con un grano de arena en la playa, fue una metáfora popularizada por astrónomos como Carl Sagan para ilustrar que hay más estrellas en el universo que granos de arena en todas las playas de la Tierra, enfatizando lo pequeño que es nuestro hogar comparado con la Vía Láctea y el universo en general.
Nos podríamos levar todo el tiempo sacando conclusiones filosóficas de nuestro papel e importancia en el Universo, y, la propia osadía de compararnos con el… Nos dice que somos menos de lo que creemos que podemos ser.
Hemos llegado, hemos evolucionado, hemos buscados las respuestas a lo mucho que no sabemos, y, nuestra curiosidad nos lleva a seguir planteando preguntas que nadie ha sabido contestar, y, mientras todo eso ha estado sucediendo y a medida que podíamos conquistar nuevos saberes y respuestas a las preguntas planteadas… ¡Nos llegamos a creer que sabíamos! ¡Qué éramos muy importantes! ¡Que nuestra especie era la elegida!
¿Cómo hemos podido ser tan simples?
Somos lo que somos y no más.
Tenemos las posibilidades que tenemos y que no hemos querido aceptar.
Todo en nuestro Universo está supeditado a un Principio: Nada es Eterno, con el paso del tiempo, todo muere, y, la Humanidad no será una excepción.
Ya lo decía aquel gran pensador:
“Con el paso de los Eones, hasta la muerte morirá”.
Nuestra importancia, amigos míos, se queda restringida al reducido ámbito familiar, al de los seres queridos, y, como siempre digo:
Cuando nos vayamos de este mundo, ninguna estrella del cielo dejará de brillar.
Si has repasado todo el trabajo, te recomiendo que no te frustres, contra esa realidad, de nada vale revelarse. Sin embargo, soy de los que piensan que es mejor seguir luchando contra las adversidades, empleando el sentido común, y, si tratamos de huir un día a las estrellas… ¡Que la idea salvar a nuestra especie hasta donde nos sea posible!
Sería una lástima que todo se perdiera después de tanto dolor y sufrimiento para alcanzarlo.
Se nos ha contado que el Ordenador Cuántico resolverá problemas complejos que, los ordenadores normales tardarían cientos o miles de años en resolver. ¿Es cierto que un Ordenador Cuántico tiene miles o millones de Chips y Qubits?
“Si, es cierto que los ordenadores cuánticos pretenden tener miles e incluso millones de de qubits (bits cuánticos) para resolver problemas complejos pero el desafío actual no es solo el número, sino la calidad (estabilidad y corrección de errores) de estos qubits, con avances recientes de empresas como Microsoft apuntando a un millón de qubits topológicos, mucho más estables que los actuales. Los sistemas actuales tienen cientos o pocos miles de qubits físicos, pero se necesitan más qubits para crear qubits lógicos y tolerantes a errores, lo que requiere una arquitectura escalable como la que busca Microsoft con sus Qubits Topológicos. “
La computación cuántica del mañana podría romper la seguridad de hoy. ¿No piensan en ello los que tratan de traernos estos “ingenios cuánticos?
Con motivo de Kaspersky HORIZONS, la conferencia de Kaspersky sobre el futuro de la ciberseguridad en Europa, celebrada en Madrid del 30 de junio al 2 de julio de 2025, la compañía aborda uno de los desafíos tecnológicos más debatidos de la próxima década: el auge de la computación cuántica y su posible impacto en la seguridad digital. En este sentido, Kaspersky ha identificado las tres principales amenazas cuánticas que requieren una respuesta urgente por parte de la comunidad de ciberseguridad.
A medida que los ordenadores tradicionales se aproximan a sus límites físicos, su capacidad de mejora se ralentiza, lo que frena los avances en áreas que dependen de cálculos complejos. Al mismo tiempo, los ordenadores cuánticos ofrecen el potencial de resolver determinados problemas mucho más rápido que los sistemas clásicos, aunque por ahora su uso práctico se limita a campos experimentales y muy especializados.
Sin embargo, los expertos estiman que en la próxima década podrían desarrollarse ordenadores cuánticos totalmente tolerantes a fallos lo que abriría la puerta a grandes avances, pero también a una nueva era de amenazas en materia de ciberseguridad. En línea con esta preocupación, el informe “Global Future of Cyber Survey 2024” de Deloitte señala que el 83% de las organizaciones ya están evaluando o implementando medidas para hacer frente a los riesgos asociados a la computación cuántica, lo que refleja una creciente concienciación y estrategias proactivas en el ámbito privado.
A pesar de las ventajas computacionales que ofrece, la capacidad potencial de los ordenadores cuánticos para romper los métodos de cifrado actualmente en uso plantea serias amenazas para la seguridad digital. Aunque es poco probable que los delincuentes comunes tengan acceso a esta tecnología tan avanzada y costosa, el riesgo es muy real en el caso de grupos de amenazas persistentes avanzadas (APT) y actores estatales.
“Aunque el hardware cuántico aún no ofrece ventajas directas en todos los casos de uso, su evolución es imparable. Adoptar marcos híbridos desde ahora permite a las organizaciones explorar, probar, monitorizar y validar soluciones preparadas para el entorno cuántico, obteniendo experiencia práctica mientras la tecnología madura. Las herramientas actuales ya aportan valor en ámbitos como la trazabilidad, la simulación y la toma de decisiones complejas. Por ello, la computación cuántica debe formar parte de la hoja de ruta de empresas e instituciones de todos los sectores. Estar preparados no es opcional: está en juego la competitividad, el liderazgo en el mercado e incluso la seguridad digital de quienes se queden atrás”, afirma Pilar Troncoso, directora de relaciones de Qcentroid, empresa que ayuda a las organizaciones a preparar su transición hacia la computación cuántica con herramientas prácticas y estrategias de adopción temprana.
Los tres principales riesgos
Los ordenadores cuánticos podrían utilizarse para vulnerar los métodos de cifrado tradicionales que hoy protegen los datos en infinidad de sistemas digitales, constituyendo así una amenaza directa para las infraestructuras de ciberseguridad a escala global. Los posibles ataques incluyen la interceptación y descifrado de comunicaciones diplomáticas, militares y financieras confidenciales, así como la descodificación en tiempo real de negociaciones privadas, un proceso que los sistemas cuánticos podrían llevar a cabo mucho más rápidamente que los ordenadores clásicos, convirtiendo conversaciones seguras en información pública.
1. Almacenar ahora, descifrar después: la principal amenaza de los próximos años
Los ciberdelincuentes ya están recopilando datos cifrados con la intención de descifrarlos en el futuro, a medida que avance la computación cuántica. Esta táctica de “almacenar ahora, descifrar después” podría exponer información sensible años después de haber sido transmitida, incluidos intercambios diplomáticos, transacciones financieras y comunicaciones privadas.
Tal como señala una declaración conjunta de 18 Estados miembros de la UE: “Esta es una amenaza cuando la confidencialidad de los datos debe mantenerse durante largos periodos de tiempo (por ejemplo, datos personales sensibles o secretos comerciales). […] Instamos a las administraciones públicas, los proveedores de infraestructuras críticas, los proveedores de TI y a toda la industria a priorizar la transición hacia la criptografía post-cuántica. […] Las organizaciones y los gobiernos deben comenzar esta transición de inmediato”.
Te imaginas un libro de actas digital que todos pueden consultar, pero nadie puede manipular? Así funciona el Blockchain.
2. Sabotaje en blockchain y criptomonedas
Las redes blockchain tampoco son inmunes a las amenazas cuánticas. El algoritmo de firma digital de curva elíptica (ECDSA) de Bitcoin, que se basa en la criptografía de curvas elípticas (ECC), resulta especialmente vulnerable.
Los riesgos potenciales incluyen la falsificación de firmas digitales, lo que pondría en peligro Bitcoin, Ethereum y otras criptomonedas, ataques al ECDSA que protege los monederos de criptomonedas y la manipulación del historial de transacciones en blockchain, comprometiendo así la confianza y la integridad del sistema.
3. Ransomware resistente a la cuántica: un nuevo frente
En el futuro, es probable que los desarrolladores y operadores de ransomware avanzado comiencen a utilizar criptografía post-cuántica para proteger sus propios programas maliciosos. Este ransomware “resistente a la cuántica” estaría diseñado para resistir el descifrado tanto por ordenadores clásicos como cuánticos, dificultando enormemente la recuperación de los datos sin pagar el rescate.
Por ahora, la computación cuántica no permite descifrar los archivos cifrados por el ransomware. La protección de los datos y su recuperación siguen dependiendo de las soluciones de seguridad tradicionales y de la colaboración entre agencias de seguridad, investigadores en computación cuántica y organizaciones internacionales.
Construir defensas preparadas para el entorno cuántico. Es decir, que al mismo tiempo que perseguimos tener el Ordenador cuántico, del que sabemos todo su poder, ¿estamos buscando las defensas contra dicho poder?
Los ordenadores cuánticos aún no representan una amenaza directa para la ciberseguridad, pero cuando lo sean, podría ser demasiado tarde para reaccionar. La transición hacia la criptografía post-cuántica llevará años, por lo que es fundamental comenzar a prepararse desde ya.
La comunidad de ciberseguridad, las empresas tecnológicas y los gobiernos deben coordinarse para afrontar estos riesgos. Los responsables políticos deben desarrollar estrategias claras para migrar hacia algoritmos post-cuánticos. Empresas e investigadores han de empezar a implementar los nuevos estándares de seguridad cuanto antes.
“El mayor riesgo no está tanto en el futuro como en el presente: los datos cifrados con valor a largo plazo ya están expuestos a ser descifrados en el futuro. Las decisiones de seguridad que tomemos hoy determinarán la resiliencia de nuestra infraestructura digital durante las próximas décadas. Gobiernos, empresas y proveedores de infraestructuras deben empezar a adaptarse ya o se enfrentarán a vulnerabilidades sistémicas que no podrán corregirse a posteriori”, concluye Sergey Lozhkin, responsable del Global Research & Analysis Team de Kaspersky para META y APAC.
Sin una coordinación internacional y una modernización a tiempo de las infraestructuras, los riesgos para los datos financieros, gubernamentales y corporativos podrían alcanzar niveles crítico.
Ya se está trabajando y realizando pruebas encaminadas a juntar (el casamiento supremo de la Inteligencia Artificial con la Cuántica). ¿Os podéis imaginar lo que sería un enorme cerebro artificial que lo controlara todo que estuviera conformado por la Cuántica y la Inteligencia Artificial?
Si eso llegara ¿Qué sería de la Humanidad dirigida por ese Ente Artificial?
Las potentes Compañías del mundo, los gobiernos, y potentes Entes económicos, están realizando un enorme esfuerzo al invertir miles de millones de dólares en una carrera por conseguir la primacía de los Ordenadores Cuánticos y también, en la Inteligencia Artificial.
No dejamos de oír noticias sobre todo esto, nos asombramos de las cosas que nos cuentan y de lo que dichos ingenios pueden alcanzar, pero muy pocos se preocupan de los peligros que conllevan estos avances si no se les pone límites para preservar los derechos humanos.
Avance hacia los robots cuánticos. Foto: Olmo Calvo
“La computación cuántica permitirá crear potentes ordenadores, pero también robots mucho más inteligentes y creativos que los clásicos. Así lo asegura un estudio de investigadores de la Universidad Complutense de Madrid (UCM) y de Austria, que han confirmado como las herramientas cuánticas ayudan a los robots a aprender y responder mucho más rápido a los estímulos de su entorno.”
Las herramientas que proporcionan la I.A. y la Cuántica se pueden aplicar a los robots, los autómatas del futuro que estarán construidos con cerebros positrónicos de enorme poder y sus estructuras de aleaciones metálicas casi indestructibles, harán de ellos unidades muy peligrosas sino llevan inserto los límites adecuados para preservar a sus(¿estúpidos?) creadores.
El camino que hemos emprendido es el de no regreso, según todos los indicios, nos hace ser conscientes de que, en la Mente de los más poderosos, está grabada la orden de no parar hasta conseguir el Ordenador Cuántico, el supremo nivel de la Inteligencia Artificial, y ya de paso, el construir Robots que tengan consciencia de Ser.
¿será que la Human9idad está perdiendo el Norte? A veces esa es la sensación que todo esto me produce.
Añadidos y puntualizaciones propias a Fuentes Diversas.
¿Cuándo lo conoceremos? Sí, me refiero al Universo. Su compleja y peculiar naturaleza hizo posible que surgieran las estrellas y las galaxias a partir de la sustancia cósmica que, durante diez mil millones de años ha estado evolucionando en los hornos nucleares de las estrellas para que, finalmente, esa evolución de la materia, se pudiera convertir en ideas, pensamientos y sobre todo en Sentimientos.
Hemos hecho un viaje a lugares muy distantes, desde los átomos hasta la galaxias
Que poco a poco, el intelecto humano va desvelando secretos del universo, tiene hoy día poca discusión. Claro que, no siempre fue así. En 1900 fue Kelvin el que señaló que “dos nubes” se cernían sobre el horizonte: una tenía que ver con las propiedades del movimiento de la luz y la otra con aspectos de la radiación que emiten los objetos cuando se calientan.
La semilla de la Mecánica cuántica y la Relatividad
Y, aunque los dos problemas fueron rápidamente abordados, no eran en absoluto menores. Cada uno de ellos inició una auténtica revolución, y cada uno de ellos nos llevó a un nuevo entendimiento de la Naturaleza. Al entender aquellos dos conceptos (de luz y radiación), el espacio, el tiempo y la realidad (que durante muchos años habían regido nuestros pensamientos, tuvieron que ser apartados para adoptar otras maneras de entenderlos y otras formas de pensamientos) .
La luz representa el límite de velocidad que impone nuestro Universo, nada puede ir más rápido que la luz en el vacío, si viajamos a velocidad cercana a la de la luz… ¡El Tiempo se ralentiza! Y, además, los cuerpos viajeros aumentan su masa, ya que, la energía inercial, al ser frenada, se convierte en masa. Los grandes objetos como mundos, estrellas y galaxias, curvan el Espacio por medio de la Gravedad que generan, y, la masa y la energía son dos aspectos de la misma cosa (E = mc2 ).
Todos estos postulados pudo la Física “patas arriba”, Einstein entró como elefante en cacharrería y formó una revolución que, poco a poco, tuvo que ser aceptada, con la ayuda de Max Planck y de Arthur Stanley Eddington que comprendieron la Teoría einsteniana y sus muchas repercusiones.
Por aquel entonces, el joven Einstein trabajaba en la Oficina de Patentes de Berna (Suiza)
La relatividad de Einstein (que abordó una de aquellas nubes) en dos etapas, 1905 y 1915, cuando quedó completa la teoría en su primera parte especial y en la segunda general. Mientras luchaba con enigmas que implicaban a la electricidad, el magnetismo y el movimiento de la luz, Einstein se dio cuenta de que la idea de Newton de espacio y tiempo, la piedra angular de la física clásica, era errónea y él, con su nueva manera de ver el universo, postuló que el espacio y el tiempo no eran independiente en absoluto, como Newton había pensado, sino que está mezclado de una manera que contradice nuestra experiencia común y, cuando pudo finalizar la segunda parte de la relatividad, Einstein terminó de desterrar a Newton al exponer sus ecuaciones de campo de la relatividad general que describe, de manera magistral, lo que es la fuerza de Gravedad y las leyes que rigen la física gravitatoria. Así quedó demostrado que espacio y tiempo son parte de un todo unificado y, también demostró que deformándose y curvándose participan en la evolución cósmica y escriben la geometría del universo. Así que, desde entonces, sabemos que, aquellas estructuras rígidas e inmutables de Newton, a partir de Einstein, serían flexibles y dinámicas.
Henrietta Leavit: Contribuyó en mucho a la astronomía al descubrir las Estrellas Cefeidas que posibilito conocer una Ley que permitía calcular las distancias a estrellas lejanas y a las galaxias.
La distancia a una galaxia lejana se determina estudiando la luz proveniente de estrellas de tipo Cefeidas Variables. El espectro de la luz estelar revela la velocidad a la que se mueve la galaxia (Efecto Doppler) y la cantidad de expansión que ha sufrido el universo desde que la luz salió de su fuente.
¿Qué dudas podemos tener sobre el hecho cierto de que, las dos teorías de la relatividad se encuentran entre los mayores logros del intelecto humano? Las ideas que contienen, cambiaron la manera de mirar el universo y dio lugar al nacimiento de la cosmología como ciencia.
La otra “nube negra” a la que se refería Kelvin, relacionada con la radiación que emitían los cuerpos calientes, nos llevó a la segunda revolución: La Mecánica Cuántica, con ello llegaron nuevos conceptos a los que fue sometido el intelecto humano y que revolucionó la física de la época para transmutarnos hacia un mundo moderno lleno de conceptos nuevos que chamuscaban los brillantes barnices de la física clásica al quedar literalmente achicharrados por la potente luz que desprendía la realidad cuántica.
El catorce de diciembre de 1900 en los albores del siglo XX, el físico alemán Max Planck (1858-1947) presentó un trabajo acerca de la ley de radiación del cuerpo negro en una reunión de la Sociedad alemana de Física de Berlín y esta fecha puede ser considera, sin ninguna duda, como el nacimiento de la Mecánica cuántica. En su deducción. Planck introdujo en Física el concepto nuevo de que la energía es una cantidad que es radiada por un cuerpo en pequeños paquetes discretos, en vez de en una emisión continua. Estos pequeños paquetes se conocieron como cuantos y la ley formulada fue, posteriormente la base, para la teoría cuántica.
En su deducción de la expresión teórica de la intensidad de radiación en función de la longitud de onda y de la temperatura. Planck abandonó la física clásica al introducir un concepto radical ad hoc cuya esencia puede formularse como sigue: Un oscilador de frecuencia natural v puede tomar o ceder energía únicamente en proporciones de magnitud E = hv, donde h es una constante de la naturaleza, llamada constante de Planck, h, el cuanto de acción, pues tiene dimensiones de acción (energía por tiempo) Js: Julios (J), unidad de energía por segundo (s)unidad de tiempo) y solo puede tener, y por lo tanto emitir energía dadas por E = nhv, donde n es un entero positivo, v la frecuencia de radiación y h la constante de Planck. Así, Planck fue capaz con esta hipótesis de encontrar una expresión teórica para la función de distribución espectral de densidad de energía en función de la longitud de onda o de la frecuencia de la cavidad de radiación de cuerpo negro de la cavidad de radiación de cuerpo negro (aquí obvio las ecuaciones).
Toda esta función llamada ley de Planck se ajusta muy bien a los datos obtenidos experimentalmente. El valor de la constante de Planck, h, puede ser determinado encajando la función de la ecuación a los datos experimentales. La importancia fundamental, la explicación física de la cuantificación o cuantización (discretización) introducida por la ecuación, no fue completamente entendida ni por el mismo por Planck que la consideraba simplemente un truco matemático para ajustar una función matemática a los datos físicos. Planck era un físico formado en la tradición clásica, y que solo abandonó los supuestos clásicos “en un acto de desesperación” como él dijo alguna vez.
El significado físico de la entrada del cuanto de acción en la escena física, no fue generalmente apreciada por los físicos hasta 1905, cuando el genial físico (de nuevo) Einstein, aplicó las ideas cuánticas de Planck a su inconmensurable trabajo sobre el Efecto Fotoeléctrico (que le ganaría el Nobel de Física) al sugerir que la misma no era una misteriosa propiedad de los osciladores en las paredes de la cavidad y la radiación de cuerpo negro, la cuantificación es una característica fundamental de la propia energía lumínica.
Claro que, una característica central de la Física Clásica es que si conocemos las posiciones y velocidades de todos los objetos en un instante particular, podemos decir cuáles serán sus posiciones y velocidades en cualquier otro instante, ya sea pasado o futuro. Sin equivocación, la física clásica declara que el pasado y el futuro están gravados en el presente. Esta característica es también compartida por la Relatividad Especial y General. Aunque los conceptos relativistas de pasado y futuro son más sutiles que sus que sus familiares contrapartidas clásicas, las ecuaciones de la relatividad, junto con una evaluación completa del presente, los determinan por completo.
Siempre nos preguntaremos por el número que saldrá o dónde estará la partícula que buscamos
De forma completamente inesperada, encontraron que sólo las leyes cuánticas eran capaces de resolver la barahúnda de rompecabezas y explicar una gran variedad de datos recién adquiridos procedentes de los átomos y del reino subatómico. Sin embargo, si hacemos la medida más perfecta técnicamente posible para comprobar cómo son las cosas en este preciso momento, lo más que podemos esperar es predecir la probabilidad de que las cosas sean de una manera o de otra en un instante escogido en el futuro, o de que las cosas fueron de una determinada manera o de otra en algún instante escogido en el pasado. El Universo, según la mecánica cuántica, no está grabado en el presente; el universo, según la mecánica cuántica, participa (por decirlo de alguna manera) en un juego de Azar.
Mientras que la Intuición humana, y su encarnación de la Física Clásica, imagina una realidad en la que las cosas a veces se mantienen en un estado confuso entre ser parcialmente de una manera y parcialmente de otra. Las cosas sólo se hacen definidas cuando una observación apropiada las obliga a abandonar las posibilidades cuánticas y asentarse en un resultado específico. Sin embargo, el resultado que se hace real no puede predecirse: solo podemos predecir las probabilidades de que las cosas resulten de una manera o de otra.
La Paradoja EPR y los conceptos de Tiempo y Espacio, Presente, Pasado y Futuro
La paradoja de Einstein-Podolsky-Rosen, denominada “Paradoja EPR”, trata de un experimento mental propuesto por Albert Einstein, Boris Podolsky y Nathan Rosen en 1935. Es relevante, pues pone de manifiesto un problema aparente de la mecánica cuántica, y en las décadas siguientes se dedicaron múltiples esfuerzos a desarrollarla y resolverla.
A Einstein (y a muchos otros científicos), la idea del entrelazamiento cuántico le resultaba extremadamente perturbadora. Esta particular característica de la mecánica cuántica permite preparar estados de dos o más partículas en los cuales es imposible obtener información útil sobre el estado total del sistema haciendo sólo mediciones sobre una de las partículas.
Por primera vez, se observa la paradoja de Einstein, Podolsky, Tosen en un sistema de muchas partículas.
El experimento planteado por EPR consiste en dos partículas que interactuaron en el pasado y que quedan en un estado entrelazado. Dos observadores reciben cada una de las partículas. Si un observador mide el momento de una de ellas, sabe cuál es el momento de la otra. Si mide la posición, gracias al entrelazamiento cuántico y al principio de incertidumbre, puede saber la posición de la otra partícula de forma instantánea, lo que contradice el sentido común.
No todo lo que podemos constatar en la Mecánica cuántica es fácilmente asimilado por nuestras Mentes que, aplicando el sentido común (que a veces resulta el menos común de los sentidos) nos niegan esa realidad incontestable.
Esto, para nuestro común raciocinio, no resulta nada familiar y sí resulta muy extraño. No estamos acostumbrados a una realidad que permanece ambigua hasta que es percibida. Pero la singularidad de la mecánica cuántica no se detiene aquí. Tan sorprendente al menos como esta es una característica que se representa en un artículo por Einstein en 1935 con dos colegas más jóvenes, Nathan Rosen y Boris Podolsky, que pretendía ser un ataque a la teoría cuántica. Con giros posteriores del progreso científico, el artículo de Einstein puede considerarse ahora como uno de los primeros en señalar que la mecánica cuántica –si se toma al pie de la letra- implica que algo que uno observa aquí puede estar instantáneamente ligado a algo que está sucediendo allí, independientemente de la distancia.
Claro que Einstein consideraba absurdas tales conexiones instantáneas y postulaba que la teoría necesitaba mucho desarrollo para llegarla a conocer por completo. Sin embargo, cuando la teoría y la tecnología permitió comprobar todos aquellos supuestos absurdos cuánticos, los investigadores pudieron comprobar que podía haber un vínculo instantáneo entre lo que sucede en lugares ampliamente separados. Dos objetos pueden estar muy distantes en el espacio, pero por lo que concierne a la mecánica cuántica es como si fueran una única entidad. Además, debido al rígido vínculo entre espacio y tiempo encontrado por Einstein, las conexiones cuánticas también tienen tentáculos temporales.
Muchas son las cosas que aún no hemos llegado a comprender
Tenemos que comprender que abrir nuestras mentes a la verdadera naturaleza del Universo ha sido, desde siempre, uno de los objetivos más importantes de la Física. Al menos para mí, es difícil imaginar, una experiencia más cautivadora y reveladora que la de aprender, conocer y saber cómo hemos podido llegar hasta ésta segunda década del siglo XXI en la que, sentimos y somos conscientes de que la realidad que en este “universo” del saber del mundo sentimos, es, un pálido reflejo, de la realidad que nos acecha en el futuro.
Mientras tanto, algunos no dejan el empeño de unificar en una sola esas dos grandes teorías cuántica-relativista. Algunos, sin el equipamiento necesario, se metieron osados en las rápidas aguas que los arrastró en la corriente, y, sin embargo, tuvieron el tiempo necesario para dejar, a los que venían detrás, sus ideas de que, una teoría cuántica-relativista era posible. Así, llegó, con Kaluza-Klein aquel primer impulso que se intentó en la quinta dimensión para unificar la Relatividad General de Einstein con el Electromagnetismo de Maxwell.
Pasó el tiempo y surgieron aquellas teorías de gran unificación que se llamaron de super-gravedad, supersimetría, la cuerda heterótica, supercuerda y, la última y unificadora de todas las demás, la Teoría M. Y, la persistencia de todo este elenco de esforzados físicos, no cayó en saco roto. El sueño se mantiene muy vivo y no pierden la esperanza de alcanzar la recompensa a tanto trabajo y sacrificio. Los científicos recorren ahora caminos desbrozados por exploradores del pasado y ellos los siguen abriendo nuevos surcos, como si de exploradores se tratara, buscan y se acercan a una fusión armoniosa de las Leyes de lo muy Grande y de lo Muy Pequeño. Estamos seguros de que más tarde o más temprano, las supercuerdas nos darán una gran alegría que, cuando surja, será como la de Einstein y Planck, otra gran revolución.
Todo unido en una misma teoría en la que subyace la Gravedad-Cuántica, de eso nos habla la teoría de cuerdas que va mucho más allá de los Quarks
El sencillo repaso que llevamos dado a algunos acontecimientos de la física, son, por sí mismos, suficiente para comprender que nuestra comprensión de la verdadera naturaleza del espacio y el tiempo sería un testimonio de la capacidad del intelecto humano. Finalmente ¿llegaremos a conocer la realidad que subyace dentro de los conceptos del espacio-tiempo? Aquí, antes de dar una respuesta categórica, tendríamos que pasar un largo tiempo en silencio y pensando muy profundamente en la clase de respuesta que podríamos dar, toda vez que, tenemos delante de nosotros el horizonte de marcadores que delimitan las más remotas fronteras que, en nuestras mentes, quedan fuera de toda la experiencia humana, y, en ese sentido, sólo podemos intuir, para poder dar (con la experiencia hasta el momento adquirida), una respuesta que, de ninguna manera, puede ser categórica en ningún sentido que nos lleve a una realidad, ya que, en Ciencia, todo tiene que estar constatado y, el futuro, nos queda lejos, muy pero que muy lejos aún.
Si nos paramos a pensar por un momento, lo que hemos podido llegar a conseguir en las distintas ramas de la Ciencia, no tendríamos lugares suficientes para alojar la cantidad de asombro que nos abrumaría. Muchos han sido los logros que el ser humano ha podido conquistar con tan sólo su cerebro como herramienta principal. Y, al verdadero físico, por ejemplo, siempre se le aceleró el corazón cuando estaba a la vista del descubrimiento soñado. ¿Podéis imaginar lo que sentiría Einstein cuando al fin, después de largos años de búsqueda, pudo formular su teoría de la relatividad general?
¿Qué sensación puede existir para un científico que esa de descubrir los secretos de la Naturaleza?
Hay cuestiones importantes que nunca debemos olvidar y, desde luego, hombres de grandes pensamientos posibilitaron que nosotros estemos ahora en el nivel en el que nos encontramos en muchas ramas del saber humano que, sin auqellas ideas… Por ejemplo:
El gran filósofo alemán Gottfried Wilehlm Leibniz (que era contemporáneo de Newton con el que tuvo algunas refriegas), creía firmemente que el espacio no existe en ningún sentido convencional. Hablar de espacio, afirmaba, no es nada más que una forma fácil y conveniente de codificar dónde unas cosas se relacionan con otras. Sin objetos en el espacio, decía Leibniz, el propio espacio no tiene significado o existencia independiente, es decir, él nos decía que el espacio sin materia, el espacio vacío, no tenía ningún sentido. Un espacio vacío vendría a ser como un alfabeto sin letras.
Mach trabajando
Otro personaje que no es fácil de olvidar (Einstein lo tenía siempre en sus pensamientos en la relatividad general), es Mach que, entre otras muchas cuestiones se planteó que, en un universo vacío no hay distinción entre girar y no girar –no hay concepto de movimiento o aceleración si no hay puntos de referencia para comparar- y por lo tanto, girar o no girar sería lo mismo. Si las dos piedras de Newton unidas por una cuerda se pusieran a girar en un universo por lo demás vacío, Mach decía que la cuerda permanecería flácida. Si nosotros girásemos en un universo por lo demás vacío, nuestros brazos y piernas no se despegarían del cuerpo, y el fluido de nuestros oídos no se vería afectado, nosotros no sentiríamos nada. Esta es una sugerencia profunda y sutil. Para asimilarla realmente nosotros necesitaríamos meternos seriamente el el ejemplo e imaginar la quietud uniforme y negra del espacio totalmente vacío.
Ernst Mach en 1900.
El de Mach fue el primer desafío importante a la obra de Newton en más de dos siglos, y durante años envió ondas de choque a través de la comunidad de la Física. Claro que, todas estas ideas han ido evolucionando y nos han llevado a conceptos de campos de diversas procedencias, tales como: el campo de Faraday, los campos gravitatorios, campos nucleares, campos de Higgs, y otros. Cada vez se hizo más claro que el concepto de campo para una formulación moderna de la física era importante.
Claro que, pasado el tiempo, en todo aquello intervino alguien que, sencillo él, como si de un niño se tratara, se hacía preguntas “tontas” de una profundidad inalcanzable. Así, las ecuaciones de Maxwell no permitían que la luz parezca estacionaria, es decir, verla como si estuviera en reposo. Y ciertamente, no hay ningún informe fiable de nadie que realmente haya considerado un trozo estacionario de luz. Entonces se preguntaba el adolescente Einstein, ¿qué vamos a hacer con esta aparente paradoja?
Y volvemos al principio: Diez años más tarde, Einstein dio al mundo su respuesta con su teoría de la relatividad especial. Ha habido muchos debates sobre las raíces intelectuales del descubrimiento de Einstein, pero no hay duda de que su inquebrantable creencia en la simplicidad jugó un papel crítico. Einstein postulaba que la luz era un viajero solitario, la luz puede viajar a través del espacio vacío. Einstein nos vino a decir, con su sencilla manera de exponer las cosas que, si la teoría de Maxwell no apela a ningún patrón de reposo particular, la interpretación más directa es que no necesitamos uno. La velocidad de la luz, declaró Einstein, es de 1.080 millones de kilómetros por hora con respecto a nada y a todo.
“Hacer las cosas tan simples como sea posible, pero no más” En física hay un principio que se debe seguir: En realidad es… “un principio” metodológico y filosófico atribuido a Guillermo Ockham (1280-1349), según el cual, «en igualdad de condiciones, la explicación más sencilla suele ser la correcta». Esto implica que, cuando dos teorías en igualdad de condiciones tienen las mismas consecuencias, la teoría más simple tiene más probabilidades de ser correcta que la compleja.
Durante toda su vida, Einstein desafío el sentido común y, con la paradoja de las ecuaciones de Maxwell, él supo ver que la luz tenía su medida invariante en la marcha que le había asignado el universo, sin tener en cuenta la fuente de procedencia, siempre, y en todas las circunstancias, la luz, correría a 1.080 millones de kilómetros en el vacío espacial.
En realidad, la velocidad de la luz en el vacío determina nuestro conocimiento del Universo
Así que, desde entonces, la velocidad de la luz es constante y, podemos deducir que, el espacio y el tiempo están en el ojo del que contempla. Cada uno de nosotros lleva consigo su propio reloj, su propio monitor del paso del tiempo que, como sabemos, no es igual para todo, ya que, es relativo en función de las circunstancias que en cada caso se puedan dar. El día que lleguemos a comprender la verdadera naturaleza de la luz, ese día, podremos decir ¡que sabemos!
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por Emilio Silvera ~
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