Salto al vacío sin red (y en la red)

octubre 15th, 2012

Felix Baumgartner se ha convertido en el hombre que ha realizado el salto desde mayor altura, le record anterior estaba en 31 kilómetros de altura. También el único ser humano que ha superado la velocidad del sonido sin necesidad de ninguna propulsión mecánica, 1.137 kilómetros por hora a la altura que estaba. También el que ha alcanzado mayor altura en un globo tripulado. Recordemos que han pasado 229 años desde el primer viaje en globo de los hermanos Montgolfier.

Baumgartner ha saltado desde 39 kilómetros de altura, es decir casi cinco veces el Everest, desde la estratosfera, no desde el espacio como dicen algunos titulares, ya que la frontera oficial del espacio se considera a partir de los 100 kilómetros de altura.

Su odisea sólo ha sido superada en los relatos mitológicos donde Dédalo e Ícaro volaron cerca del Sol. La realidad ha sido más dura para Baumgartner que se ha enfrentado a los cambios de presión, temperatura y diferentes densidades del aire. Todos los parámetros (físicos, fisiológicos y técnicos) servirán para consolidar los equipos en los futuros viajes turísticos espaciales.

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Nobel de Física para los informáticos

octubre 9th, 2012

No he ganado la apuesta que hice referente al premio Nobel de Física, en el que pronostique que se otorgaría a los miembros del ATLAS y CMS del CERN, por el descubrimiento del bosón de Higgs. También lamenté que no hubiese un premio Nobel dedicado a la informática, pero he aquí que el premió Nobel de Física de este año ha recaído en las investigaciones que abrirán los campos de los ordenadores cuánticos.

El francés Serge Haroche y el norteamericano David J. Wineland son los ganadores del Nobel de física del 2012. El primero profesor del Collège de France en Paris, y el segundo, del Instituto Nacional de Medidas y Tecnología en Boulder, Colorado (EE.UU). Ambos en el campo fotónico han conseguido la observación directa de partículas cuánticas individuales y han sentado las bases de la óptica cuántica, aprovechando las propiedades de los fotones.  Su descubrimiento tiene interesantes aplicaciones en la informática, especialmente en la criptografía, y en los proyectos de los ordenadores cuánticos.

La criptografía es un campo de especial interés en la informática. Su aplicación es la “ciberseguridad”, es decir, los procedimientos cifrados que aseguran que una transacción bancaria sea segura o que todo el sistema de redes energéticas de un país sea inaccesible a los ciberterroristas.

En España sólo existe el Centro Nacional de Excelencia de Ciberseguridad (creado en julio del 2012) y en Europa hay un centro de estas características en Montpellier y otro en Dublín. También funciona en España el centro Criptológico Nacional que depende del CNI (Centro Nacional de Inteligencia).

En cuanto a los ordenadores cuánticos su ventaja radicará en que su velocidad será exponencialmente mayor que los procesadores actuales. En un ordenador cuántico el bit (que es 0 o 1) es sustituido por el “qubit” (unidad de información que puede ser 0 y 1 a la vez), y la información se codifica en fotones que pueden estar en dos estados distintos al mismo tiempo. ¡Esto es mecánica cuántica! En un ordenador cuántico los fotones transportan la información y los átomos son la memoria para almacenar la información.

Por tanto el Nobel de Física es para la Informática. ¡Felicidades a mis amigos los informáticos!

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Sobre los neutrinos

octubre 4th, 2012

Son viajeros del Cosmos y, algunos, proceden de la noche de los tiempos, ya que son como fósiles del Big Bang. Su cantidad es superior a todas las partículas juntas que conocemos y cada día seis millones de ellos atraviesan nuestro cuerpo y la Tierra sin inmutarse.

Los neutrinos son unas misteriosas partículas que viajan por el espacio, cruzan imperturbablemente el universo como si no hubiera materia por medio. Si pudiéramos interponer entre ellos una hipotética pared de plomo de un año luz de espesor (aproximadamente la tercera parte de la distancia a la estrella más próxima a nosotros) conseguiríamos bloquear el 50% de los neutrinos.

Un hipotético ser constituido sólo por neutrinos podría desplazarse a velocidades próximas a la luz, moverse por nuestras ciudades sin importarle los edificios, las montañas y los obstáculos que se encontrase. Sería como Gurú-gurú, aquel personaje cinematográfico que atravesaba paredes.
Los neutrinos son difíciles de detectar por su bajísima masa: 100.000 neutrinos equivalen a un solo electrón.

¿De dónde salen? Algunos son tan antiguos como el Big Bang, otros surgen de las reacciones que se producen dentro de las estrellas, otros dentro de nuestro Sol y en el interior de la Tierra. También son productores la radioactividad del potasio y calcio de los huesos y los dientes humanos.

Uno de los grandes productores de neutrinos son las estrellas supernovas. Las supernovas son estrellas que explotan con una gran potencia capaz de eclipsar toda una galaxia. En el 23 de febrero de 1987, mientras medio mundo dormía y otro medio desayunaba, se produjo un flujo anómalo de neutrinos, más de los habituales atravesaron nuestros cuerpos y todo el planeta. Este acontecimiento fue debido a la explosión de una supernova en la Gran Nube de Magallanes, una de las galaxias satélites que acompañan a la Vía Láctea. Fue un acontecimiento muy especial, ya que este tipo de explosiones sólo se han producido, hasta ahora, una por siglo y galaxia.

Fueron actualidad cuando un desafortunado experimento en 2011, entre Ginebra y Gran Sasso, experimento Opera, pretendió demostrar que eran más veloces que la luz, algo que contradecía la teoría de la relatividad. Un error en la medición ocasionó este incidente que se mostró como una gran pifia. Ese fue el lado malo del experimento, el lado bueno es que muchos ciudadanos oyeron hablar por primera vez de los neutrinos y los más inquietos se interesaron por leer, en revistas, Internet y enciclopedias, lo que eran aquellas peculiares partículas. En resumen se confirmo aquello que “no hay mal que por bien no venga”.

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Teoría de la información y agujero negros

septiembre 14th, 2012

Hace unos días me pedía un ingeniero en informática que le explicase a unos amigos suyos, también técnicos en informática, la teoría de la información y los agujeros negros. Lamentablemente no estábamos en el marco adecuado ni disponíamos del tiempo necesario, por lo que sólo les bosqueje brevemente la teoría, que comprendieron inmediatamente pese a no ser cosmólogos ni físicos cuánticos. Prometí a uno de ellos que escribiría algo sobre esta nueva teoría. Hoy cumplo la promesa.

John Wheeler, Gerard ‘t Hooft y Leonard Susskind son los artífices de la teoría de la información. Algunos científicos afirman que es la información, y no la materia o energía, lo que constituye la unidad más básica de todo lo existente. La información vendría cifrada en bits minúsculos, a partir de los cuales emergería el cosmos. Así el universo emerge a partir de la información, de datos que se encuentran codificados en superficies bidimensionales.
Esta hipótesis destaca que la esencia del universo es la información, y esta se almacena en bits que “viven” en la escala de Plank (unos 10-35). Es decir, la esencia básica no es la energía sino, reitero, la información.

Si la energía ni se crea ni se destruye, tampoco la información se puede destruir. Esto da sin duda un carácter de inmortalidad a nuestros pensamientos, a nuestro cerebro que es información. Y todas las partículas que contienen información.

Para Hawking los agujeros negros destruyen la información de todo lo que atraviese el horizonte de sucesos y cae en ellos. Susskind, premio Nobel, discrepa y cree que la estructura de todo lo que conocemos se vendría abajo si se abriese el menor resquicio de pérdida de información. Así que la información, en un agujero negro, queda grabada sobre la superficie de su entorno, en su horizonte de sucesos o punto de no retorno. Queda en una superficie bidimensional.
Por otra parte existe un límite para la cantidad de información que puede almacenarse en una superficie dada, que corresponde a la división en casillas cuadrangulares, de dos longitudes de Plank de lado cada una, la cantidad de información que se puede codificar en la superficie está limitada por el número de casillas.

¿Está el universo compuesto de bits? Para Craig Hogan, físico y director del Centro de Astrofísica de Partículas del Fermilab, el universo posee un “temblor” intrínseco permanente. Esto parece deberse a que el espacio está compuesto por bloques elementales o bits de información.

La teoría de la información nos ofrece un nuevo paradigma sobre el funcionamiento de la naturaleza. John Wheeler sugiere que la materia y radiación deberían verse como secundarias, como portadoras de algo más fundamental: la información. No cabe duda que la teoría de la información es prometedora e inquietante. Recordemos que nosotros somos consecuencia de la información de nuestras cadenas de ADN, que almacenan información filogenética de toda la evolución, y progresamos gracias a la información que codifica nuestro cerebro cada día. La teoría de la información nos ofrece un universo repleto de la información, no sólo de sus partículas, sino de todo lo pensante que ha existido, existe y existirá. Aún estamos en el prólogo de esta teoría, pero promete ser polémica por sus connotaciones de carácter científico y teológico.