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CONTACTO, DE CARL SAGAN: CONECTANDO CON INTELIGENCIA EXTRATERRESTRE

9 de mayo de 2014

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Se especula que en muchos otros lugares del Universo debe haber vida inteligente. Es una cuestión de probabilidad matemática: resulta difícil pensar que estemos solos o que seamos los primeros en la inconmensurabilidad del Espacio. Por primera vez en la Historia, el Hombre cuenta con la tecnología necesaria para buscar vida más allá de la Tierra. A pesar de todo, en la inmensidad del Cosmos, encontrar siquiera una forma de vida es como buscar una aguja en un pajar.

La principal herramienta para la búsqueda de vida extraterrestre es la radioastronomía. Los potentes radiotelescopios rastrean el espacio en busca de señales electromagnéticas y de radio, que no tengan su explicación en fenómenos astrofísicos naturales. Ellos reciben una gran cantidad de señales cada día. Sin embargo, aún no han encontrado nada fuera de lo común. Debido a la falta de pruebas a favor o en contra, cualquier enfoque científico se torna en conjetura y estimación. Aunque cabe notar que el tema posee también una gran cantidad de teorías informales y paracientíficas, que exceden con facilidad los criterios de cualquier tipo de epistemología. Por ejemplo, haciendo afirmaciones imposibles de verificar (“infalsables”, según el criterio del filósofo Karl Popper), y por tanto clasificables en el terreno de la pseudo-ciencia. Para abundar más sobre el punto, abordamos este estudio  sobre Contacto, la  novela  del  popular divulgador  científico Carl Sagan -un adalid del conocimiento y la investigación.

EL CURIOSO ASTRÓNOMO

Carl Edward Sagan nació el 9 de noviembre de 1932 en Brooklyn (Nueva York). Su padre, Sam Sagan, era un obrero de la industria textil nacido en Ucrania. Su madre, Rachel Molly Gruber, era ama de casa. Carl tenía una hermana: Carol. La familia vivía en un modesto apartamento cerca del Océano Atlántico. Según Sagan, eran judíos reformistas, el más liberal de los tres principales grupos judíos. Tanto Sagan como su hermana coinciden en que su padre no era especialmente religioso, pero sí su madre, quien creía en Dios y participaba activamente en el templo.

Durante la Segunda Guerra Mundial, la familia Sagan estuvo preocupada por el destino de sus parientes europeos. Sin embargo, el pequeño Carl no fue consciente de los detalles sobre el curso de la guerra. Más tarde escribiría: “Cierto es que tuvimos parientes que quedaron atrapados en el Holocausto. Hitler no era un sujeto popular en nuestra casa... Pero, por otro lado, yo estuve bastante aislado de los horrores de la guerra”. Poco después de ingresar a la escuela elemental, Sagan comenzó a expresar una fuerte curiosidad por la naturaleza. Ya un hombre hecho y derecho, Sagan recordaba sus primeras visitas en solitario a la biblioteca pública, a la edad de cinco años, cuando su madre le regaló un carné de lector. Quería saber qué eran las estrellas, ya que ninguno de sus amigos ni sus padres sabían darle una respuesta clara. Para la época en que tenía seis o siete años, Sagan y un amigo fueron al Museo Americano de Historia Natural. Allí estuvieron en el Planetario Hayden y pasearon por las exhibiciones de objetos espaciales del museo (como los meteoritos).

Carl Sagan se matriculó en la Universidad de Chicago, donde participó en la Ryerson Astronomical Society, graduándose en artes (1954) con honores especiales y generales, en ciencias (1955), y obteniendo una maestría en Física (1956); para luego doctorarse en Astronomía y Astrofísica (1960). Sagan impartió clases e investigó en la Universidad de Harvard. En 1971, fue nombrado profesor titular y director del Laboratorio de Estudios Planetarios.

La habilidad de Sagan para transmitir sus ideas permitió que muchas personas comprendiesen mejor el cosmos, enfatizando simultáneamente el valor de la raza humana, y la relativa insignificancia de la Tierra respecto del universo. En Londres, impartió la edición de 1977 de las Royal Institution Christmas Lectures. Fue presentador, coautor y coproductor de la popular y exitosa serie de televisión de trece capítulos Cosmos: Un Viaje Personal. Actualmente se está transmitiendo Cosmos: Una Odisea De Tiempo Y Espacio, serie documental para televisión cuyo presentador es Neil De Grasse Tyson y cuyos productores ejecutivos son Seth MacFarlane y Ann Druyan, la viuda de Sagan (ambos coguionistas del programa original). La banda sonora fue compuesta por Alan Silvestri.


Sagan defendió la búsqueda de vida extraterrestre, instando a la comunidad científica a utilizar radiotelescopios para buscar señales procedentes de formas de vida extraterrestres potencialmente inteligentes. El carismático científico fue tan persuasivo que, en 1982, logró publicar en la revista Science una petición de defensa   del   Proyecto   SETI,   acrónimo   de   Search  for  Extraterrestrial Intelligence -firmada por 70 científicos entre los que se encontraban siete ganadores del Premio Nobel. Esta gestión supuso un enorme espaldarazo a la respetabilidad de un campo tan controvertido.

Carl Sagan murió de neumonía a los 62 años de edad en el Centro de Investigación del Cáncer Fred Hutchinson de Seattle, el 20 de diciembre de 1996. Fue enterrado en el Cemeterio Lakeview de Nueva York.

UN DESCUBRIMIENTO EXTRAORDINARIO

Contacto trata sobre lo que podría ser el establecimiento de las relaciones con una civilización extraterrestre, sobre cómo se vería afectada la especie humana al conocer que no está sola en el universo -lo que produciría una profunda transformación en la historia de la Humanidad. La destacada científica Eleanor Arroway dirige el proyecto Argus del SETI, dedicado a captar emisiones de radio provenientes del espacio. Un día, sus radiotelescopios captan una señal compuesta por una serie de números primos, que se considera evidencia de una inteligencia extraterrestre. La señal contiene instrucciones para construir una máquina muy compleja. Una vez construida, cinco tripulantes de diferentes naciones, incluida la propia Ellie, son transportados a través de varios agujeros de gusano -o al menos ellos creen que es por medio de agujeros negros- a un punto en el centro de la Vía Lactea, específicamente en la constelación de Lyra, pasando previamente por el sistema de Vega.

La acción no tiene lugar en un futuro remoto, sino en un futuro cercano, donde aparte de la recepción del mensaje y posteriormente algunos pequeños detalles, nada parece haber cambiado demasiado (de hecho, la Guerra Fría entre USA y URSS, aunque muy atenuada, continúa). En este aspecto, Sagan hace gala de sus buenas informaciones, llega a hablar incluso del telescopio Hubble (que no sería lanzado hasta 1990, cinco años después de publicada esta novela), consiguiendo así una atmósfera de rigurosa verosimilitud. A partir de ese escenario realista, Sagan plantea cuáles serían los cambios fundamentales en el planeta, tras la recepción de un mensaje inteligente proveniente de una civilización extraterrestre.

La idea de un agujero de gusano y una máquina que nos permita viajar tanto en el Tiempo como en el Espacio, es un referente para quienes consideran que las posibilidades de establecer contacto con criaturas alienígenas son bastante elevadas. De hecho, muchos ufólogos se apoyan en estas hipótesis para validar la creencia en los ovnis. Lamentablemente, hasta el momento no tenemos evidencias que nos permitan asegurar que tales teorías puedan ser aplicables a un viaje en el espacio: todavía ningún científico lo ha intentado, y las hipótesis pertenecen al terreno de la especulación teórica.

MODUS OPERANDI

Contacto es una obra atípica dentro de la producción de Carl Sagan, pues es la única en que abandona la divulgación para abordar la ciencia-ficción de manera directa. No obstante, sería erróneo observar en ella alguna suerte de ruptura a nivel temático. Sagan usa la ciencia-ficción para lo mismo que había usado el formato de divulgación científica: a saber, para persistir en su empeño divulgativo (y tal vez esta tendencia, mal disimulada en muchos casos, hace que la obra pierda puntos a nivel literario).


Pese a ello, la ficción le vale para crear una obra mucho más íntima donde no sólo median las perspectivas astronómicas y científicas en general, sino toda la amplia gama de los atributos humanos: desde la consideración moral, o la pregunta por si debe hacerse la máquina cuyas instrucciones se reciben en el mensaje, hasta las inquietudes existenciales y teológicas. ¿Se trata de algo enviado por Dios o por el Diablo? Es más, ¿realmente existen Dios y el Diablo? Desde la pregunta por la esencia de la humanidad (¿quiénes deben ser los enviados como emisarios de la Tierra? ¿quiénes pueden representar verdaderamente al género humano?) hasta las cuestiones políticas más baladíes (¿qué número de rusos y qué número de americanos deben hacer el viaje al espacio exterior?).

Contacto también reflexiona sobre dos tipos de conocimiento analizados filosóficamente desde la epistemología: la ciencia y la religión; distinguiendo entre saber, verdad y creencia. Asimismo, la obra se refiere al libro La Idea De Lo Sagrado, de Rudolf Otto -quien fue uno de los primeros fenomenólogos de la religión y que perteneció al Círculo Eranos (organización interdisciplinar de análisis multicultural científico y filosófico)-, para argumentar que el Hombre venera a lo sobrenatural/lo irracional y lo llama sagrado. A consecuencia de esto, aparecen frecuentemente las preguntas: ¿Dios existe? ¿Se debe creer en Dios? ¿Por qué creer en Dios? Carl Sagan era un hombre escéptico, pero no lo suficiente como para rechazar aquellas posibilidades que ofrecen la realidad científica y/o las leyes de la ciencia misma.

A partir de aquí, Sagan construye una novela de una riqueza, precisión científica y profundidad filosófica extraordinarias. No sólo explora lo inmediato, sino la religión, la fe, la condición humana... En ella, se describen los esfuerzos y dudas de los científicos encargados del proyecto, las paranoias gubernamentales, la influencia de los predicadores evangélicos en Estados Unidos, las complejas conversaciones diplomáticas necesarias para poner en marcha el proyecto de construcción de lo que se llamaría escuetamente La Máquina; en fin, todas las circunstancias que probablemente se darían en un contexto de tamaña envergadura.

Como suele ocurrir con los narradores noveles, Carl Sagan intenta dar las argumentaciones de manera propiamente explícita. No hace esfuerzo para incluir dentro de la narración las aclaraciones precisas para que el lector se sitúe en ella: las plantea directamente/con poca elegancia, los personajes son presentados en situaciones poco convincentes, y sólo algunos pasajes alcanzan un nivel aceptable, lo que convierten a esta novela en una sucesión bastante irregular de episodios. Esto no ocurre, por lo demás, con la adaptación para el cine que se hizo de la novela -si bien la misma se toma muchas libertades respecto de su modelo literario original: en efecto, Contact (1997), dirigida por Robert Zemeckis, y protagonizada por Jodie Foster, Matthew McConaughey, Angela Bassett y James Wood; luce una narrativa homogénea y cohesionada, en detrimento de la fidelidad a la obra de Sagan.


Mas a pesar de ello, cabe resaltar el agradable optimismo del que hace gala el autor en esta novela. A este respecto, los pequeños detalles cobran su importancia. Y así, vemos que el presidente de los EEUU es una mujer, que el autor de la Teoría de la Superunificación en la física es un nigeriano musulmán, que en las calles de París es posible comprar legalmente cannabis, etc. Se puede observar la esperanza que Sagan comparte con otros científicos y escritores del género, de pensar que la carrera espacial reclamaría de la participación de la Humanidad por completo, lo que acabaría conduciendo al desarme y al cese de hostilidades entre los pueblos de la Tierra.

El hallazgo de vida extraterrestre no es una posibilidad remota hoy en día, aseguran los expertos. Los astrónomos del mundo son ya capaces de detectar planetas orbitando alrededor de estrellas lejanas, mundos en los que podrían existir formas de vida inteligentes. Es muy probable que las generaciones que ahora poblamos la Tierra lleguemos a ver la detección de señales de vida extraterrestre en alguna parte del vastísimo Universo. Más que en otro, en este momento la Humanidad debe prepararse para las consecuencias de un posible encuentro exo-biológico. Los rápidos avances alcanzados en las tecnologías de exploración espacial hacen que esta posibilidad no sea una quimera. De ser así, sería pertinente preguntarse: ¿Y luego qué? ¿Acaso el despertar de la raza humana?

Jorge Antonio Buckingham


ENLACES RECOMENDADOS


http://www.carlsagan.com/ (en The Carl Sagan Portal).



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MUNDO ANILLO, DE LARRY NIVEN: LA CREACIÓN DE LO IMPOSIBLE

10 de mayo de 2013

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Es indudable que el Hombre tiene la capacidad de crear “universos” dentro de este mundo. Guardando las proporciones ante la inmensidad del Cosmos, diríamos que la Humanidad es como un grano de arena en un inmenso desierto, que se va diferenciando de los demás a una velocidad mayor que la evolución de las otras cosas y afectando además lo que tiene a su alrededor.

De esta creación de universos artísticos, fácticos, simbólicos o sociales; dan cuenta muchas personas que demuestran que no existe una sola realidad. Si esa construcción de otras realidades avanza en una proporción mayor que la destrucción de la única realidad antes existente, entonces ¿acaso debemos poner el grito en el cielo y pensar que este mundo se está acabando? Podríamos poner el acento en otro lugar y mejor preguntarnos: ¿acaso para construir otras realidades no es necesario modificar parte de la realidad originaria existente?

Para tratar de encontrar una explicación a estas interrogantes, les presentamos este artículo sobre Mundo Anillo, la obra más aclamada de Larry Niven -acaso el escritor de ciencia ficción dura de mayor repercusión en nuestros días.

HE BLINDED ME WITH SCIENCE

Laurence Van Cott Niven vino a este mundo el 30 de abril de 1938 en Los Angeles (California). Estudió en la Universidad de Washburn, en Topeka (Kansas), donde obtuvo un diplomado en Psicología y una licenciatura en Matemáticas en 1962. Desde entonces, ha residido en varios barrios residenciales del área metropolitana de Los Angeles, y ejercido como escritor a tiempo completo. Cabe decir que la independencia económica se la debe a una sustancial herencia que le dejó su abuelo materno, fundador de la Union Oil y más tarde cofundador de la Pan American Petroleum, Edward Doheny.

Niven es autor de numerosas novelas y cuentos de ciencia ficción. Empezó su carrera en 1964 al publicar en la revista Worlds Of It el cuento “El Más Frío De Los Lugares” (nombre que el relato atribuye a la cara oscura de Mercurio y que en aquella época se pensaba que estaba en rotación síncrona con el Sol) -y en 1966 publicó su primera novela: El Mundo De Los Ptavvs.

Niven ha recibido el premio Hugo en varias ocasiones: en la categoría de mejor cuento corto por “Estrella De Neutrones” (1967), “Luna Inconstante” (1972) y “El Hombre Del Agujero” (1975); en la categoría de novela corta, por La Frontera Del Sol (1976), Mundo Anillo (1970) y Los Árboles Integrales (1985). También fue galardonado con el premio Nébula de 1970 por Mundo Anillo, así como varias veces con el Locus, el Seiun y el Ditmar. Como si fuera poco, ha escrito guiones para varias series televisivas de ciencia ficción: Star Trek: The Animated Series (1973), Land Of The Lost (1974), Ingenieros De Mundo Anillo (1980), Trono De Mundo Anillo (1996), Hijos De Mundo Anillo (2004) y la adaptación de su cuento "Luna Inconstante" para la célebre serie Más Allá Del Límite (1995).

Niven tiene el aval de ser el escritor predilecto de ciencia ficción dura de un autor tan representativo como Arthur C. Clarke, y es uno de las figuras clave de este subgénero. En la década de los 70s, y antes de la aparición de autores como Greg Bear, Stephen Baxter o William Gibson; se le consideraba el pilar fundamental de la corriente más cientificista del género -aunque, en los últimos años, su principal producción ha sido en colaboración con otros autores como Seven Barnes o Jerry Pournelle.

Más allá del ámbito literario y creativo, Larry Niven siempre ha mostrado un gran interés por los encuentros de científicos y -con frecuencia- ha apuntalado con sus declaraciones la Conquista del Espacio como la mayor empresa humana (y el objetivo más importante del avance de la ciencia y la tecnología). Niven destaca en sus obras por la rigurosa consistencia científica, lo que le ha valido el calificativo de primer autor moderno de ciencia ficción dura en sentido estricto.

UN COLOSO EN EL ESPACIO

La mayoría de las historias de Niven tienen lugar en un universo de ficción denominado “Espacio Conocido”, que presenta un escenario futuro en el que una humanidad ultra-tecnificada comparte los mundos de diversos sistemas cercanos al Sol con más de una docena de razas alienígenas -entre las que se incluyen especies como los agresivos kzin o los cobardes titerotes de Pierson, los subyugados kdatlyno o los pulpoides jotoki. Estas razas extraterrestres son representadas por personajes que con frecuencia acompañan a los protagonistas -o son los propios protagonistas de las novelas. Es éste el marco referencial donde transcurre Mundo Anillo.

En el año 2850 d.C., cuatro exploradores (dos humanos, dos extraterrestres) son elegidos para explorar un misterioso “mundo anillo”, gigantesca estructura artificial en forma anular que rodea una estrella. Louis Wu es un aventurero retirado que acaba de celebrar su bicentésimo aniversario. A pesar de la edad, se encuentra en óptima condición física dada la avanzada tecnología médica. De hecho, pasa su cumpleaños saltando delante de la línea de tiempo, de fiesta en fiesta a través de la Tierra, pero secretamente está aburrido de ese estilo de vida.

Nessus pertenece a una especie más avanzada, los titerotes de Pierson, cuyo rasgo más notable es su extremada prudencia, sumada a una permanente paranoia. Nessus ha sido enviado a la Tierra a reunir un pequeño equipo para explorar el mundo anillo, cuya existencia pasa desapercibida para la mayoría de especies del Espacio Conocido. Interlocutor-de-Animales es un Kzin felinoide, especie de feroces depredadores que han guerreado sin éxito contra los humanos en el pasado lejano. Es reclutado como jefe de seguridad de la misión. Su personalidad parece estar inspirada en la de un guerrero samurai japonés. Por último, Teela Brown es una joven humana cuyo papel en la misión no está claro en primera instancia. Pero Nessus y su raza no hacen nada sin una razón, y la utilidad de Teela se clarifica a medida que el argumento avanza hacia el desenlace.


Cuando la nave en que viajan colisiona con el mundo anillo, los aventureros encuentran el “planeta” en ruinas y deshabitado. Al menos así parece, pero pronto encuentran que esta desmesurada construcción alberga a los descendientes de aquellos que diseñaron y construyeron este mundo sorprendente, masivo y lleno de tanto maravillas como peligros. Pero estos herederos son ahora poco más que cavernícolas, hordas violentas e ignorantes que han olvidado el origen del mundo que habitan. Los exploradores deberán encontrar una manera de regresar al espacio: atraviesan grandes distancias en aerocicletas, descubren ecosistemas extrañamente evolucionados, e interactúan con algunas de las variadas y primitivas civilizaciones del mundo anillo. Intentan descubrir qué causó que perdieran su tecnología y quiénes fueron los creadores -y las razones que tuvieron para embarcarse en un proyecto de semejante envergadura.

La idea de un “mundo anillo” se deriva del concepto primigenio de la Esfera de Dyson, divulgado en la cultura popular por Star Trek: The Next Generation (temporada 6, capítulo 4, “Relics”). La idea original de una hiperbólica megaestructura esférica que cubre el espacio equivalente a una órbita planetaria en torno a una estrella es del físico norteamericano Freeman Dyson (quien la enunció en 1960). No obstante, es la figura de un “mundo anillo” la que parece haber atraído más la atención de los fans. Larry Niven llena al lector con una sensación de asombro y maravilla describiendo diferentes aspectos de la enormidad de la escala del mundo anillo -y cómo vería las cosas un observador desde su superficie.


IMPACTO PROFUNDO

Tras la publicación de Mundo Anillo, Niven recibió muchas cartas de admiración, a la par que un número significativo de lectores (principalmente aficionados a la astronomía y a la física) planteaba en otras tantas cartas algunos de los “errores” que el autor había cometido al describir su orbe anular. En la Convención Mundial de Ciencia Ficción de 1970, hubieron estudiantes del Massachusetts Institute Of Technology que en los pasillos cantaban: “¡El Mundo Anillo es inestable! ¡El Mundo Anillo es inestable!”. La polémica se centra en el inminente choque entre el mundo anillo y su Sol, con lo que morirían todos los seres que viven en el descomunal “planeta” artificial.

El concepto del cosmos que plantea Larry Niven, con todas sus variables y posibilidades, se transforma en un objeto de estudio dentro de la trama del libro. Se puede dibujar con precisión la forma y dimensiones del mundo anillo. Se puede especular sobre su atmósfera y su biósfera. Existe coherencia interna en el planteamiento. La novela es -de alguna manera- un atlas de este mundo artificial. Por tal motivo, se considera que este texto es ideal para lectores creativos, arquitectos, ingenieros, antropólogos, psicólogos y otra gente curiosa.

Una de las cualidades más interesantes de Mundo Anillo es que, en su calidad de marco que alberga tantas novelas, cuentos y ciclos, tanto detalle argumental; el trabajo de Niven, no sólo como escritor, sino como coordinador-realmente tenaz de colaboradores y autores que también han aportado relatos a este universo, ha mantenido a ese marco con una integridad y coherencia intachables.

Niven, por su parte, le debe mucho a esta novela. Antes de ella era un escritor más o menos conocido, pero que no había llamado mucho la atención de los lectores ni de la crítica. Saltó inmediatamente al estrellato tras la publicación de esta obra y fue colocado inmediatamente al nivel de Arthur C. Clarke y de Asimov -lo cual pudo parecer sacrílego a muchos, pero con los años Niven refrendó este honor entregándonos de forma consistente obras de innegable calidad e imaginación inagotable.

Mundo Anillo es una de las pocas obras que, en su momento, consiguió todos los grandes galardones de la ciencia ficción. Esto sucedió en 1971 y fue -cabe decirlo- bien merecido. No hay posibilidad de que le hubiese sido negado cualquiera de estos honores. Es una novela tan maravillosa que, si hubiese habido más reconocimientos, también los habría merecido (y vaya que tuvo contendientes poderosos). El Tiempo la ha puesto donde debía: es una de las novelas capitales y más importantes de la literatura de anticipación de todos los tiempos.

Los universos de ficción más antiguos son las mitologías que la gran variedad de culturas y civilizaciones humanas ha ido generando en los últimos milenios (las mitologías griega y romana, escandinava, celta, precolombina y japonesa son sólo algunos ejemplos). Sin embargo, es importante señalar la diferencia existente entre los universos ficticios de las mitologías (cuya autoría se debe a una lenta y laboriosa sucesión de generaciones humanas) y los universos de ficción “artificiales” creados por un solo autor (o unos pocos autores) -como la gran variedad de universos de ficción de los siglos XX y XXI.

Todo lo que nos rodea es mágico y casi milagroso. Todo lo que nos rodea está inundado de formas de pensamiento de mayor o menor consistencia y solidez vibracional y energética, que circulan libremente por todos los planos y niveles de consistencia material del Universo. Todo lo que nos rodea se debe a la imaginación, visualización y creación mental de infinitas conciencias que crean y recrean permanentemente según lo establecido en la realidad de los mundos visibles e invisibles, para mayor gloria de Dios y del Hombre...

Jorge Antonio Buckingham


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NUCLEAR SÍ: EL ACCIDENTE DE CHERNOBIL, RADIACTIVIDAD Y ENERGÍA ATÓMICA

2 de enero de 2011

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Trabajar en la planta de Chernobil
es más seguro que conducir un auto
(Palabras pronunciadas de Piotr Bondarenko,
del Servicio de Seguridad de la URSS, en febrero
de 1986, dos meses antes de la catástrofe)
 
En el último siglo, la capacidad del ser humano para modificar su entorno se ha multiplicado, llegando a límites impredecibles. Ha convertido mares en charcos, ha envenenado el aire que respira, e incluso ha almacenado bombas capaces de destruir toda la civilización en la que él mismo se desarrolla. Nuevas tecnologías aparecen -y con ellas, ambiciones, catástrofes, curas y, a veces, soluciones. Dentro de los grandes impactos medioambientales que se dieron en el siglo XX, tenemos a la radiactividad y la energía nuclear como acontecimientos que posibilitaron las eventuales investigaciones ulteriores.
 
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Se entiende por radiactividad a la desintegración espontánea de núcleos atómicos mediante la emisión de partículas subatómicas llamadas partículas alfa y partículas beta, y la emisión de radiaciones electromagnéticas denominadas rayos X y rayos gamma. Este fenómeno fue descubierto en 1896 por el físico francés Antoine Henri Becquerel, al observar que las sales de uranio podían ennegrecer una placa fotográfica aunque estuvieran separadas de la misma por una lámina de vidrio o un papel negro. Paralelamente, comprobó la existencia de carga eléctrica a través del uso de un electroscopio. En honor a su descubrimiento, se nombró a la unidad de medida como “becquerel”, equivalente a una desintegración por segundo.
 
Estudios posteriores de Marie y Pierre Curie, André Louis Debierne, Ernest Rutherford y Fredrick Soddy; condujeron al descubrimiento de elementos radiactivos como el torio, el radón (gas radiactivo), el polonio, el radio, entre otros. A su vez, se llegó a la conclusión de que era la fuente de energía más potente conocida por el Hombre.
 
10Con esta base, nace la energía nuclear, que se expandió en los 60s entre los países más desarrollados debido a su enorme capacidad energética. Este tipo de energía hace referencia a la energía potencial de los núcleos debido a la interacción que los mantiene unidos y que puede ser liberada por fisión o fusión. El calor producido por fisión es transformado en energía eléctrica -cabe aquí recordar la Primera Ley de la Termodinámica: “La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma”.
 
Se ha clasificación la radiación en tres tipos, según sus características y materiales que emiten:
 
Radiación alfa (α): Son núcleos de He4 (isótopo de helio formado por dos neutrones y dos protones). Las partículas tienen una masa elevada, por lo que su interacción con otros átomos es prácticamente inmediata. Pierden energía con el movimiento debido a la colisión con otras partículas, o por la interacción con partículas de carga positiva. Pueden recorrer pequeñas distancias en el aire y no pueden atravesar la piel humana o una hoja de papel. Sin embargo, pueden ser ingeridas y generar grandes daños en los tejidos.
 
Radiación beta (β): Son electrones o positrones que se forman por la desintegración de un neutrón. Poseen menos masa, pero son capaces de penetrar la piel humana; sin embargo, son detenidos por una lámina de aluminio.
 
Radiación gamma (γ): Es una radiación electromagnética compuesta por fotones. Tienen mayor capacidad energética por ser una radiación ionizante.
 
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Este tipo de energía fue usado principalmente como material bélico. No obstante, los accidentes más desastrosos han sido causados por algunas fallas en la seguridad en los laboratorios de investigación o centrales nucleares. Ése es el caso de Chernobil, cuya explosión se estima liberó 200 veces más radiactividad que los bombardeos de Hiroshima y Nagasaki juntos. Ello, sin considerar testimonios anteriores a la explosión, que ya alertaban sobre los efectos nocivos de dichas instalaciones: “Dos de mis hijos murieron, y mi esposa ha tenido tres abortos. Mirelle nació el 1 de octubre de 1977. Solo vivió nueve meses. Al principio parecía todo normal, pero a los cuatro meses empezaron a aparecerle ampollas en todo el cuerpo. Se le caía la piel. Tras cinco meses de sufrimiento, murió. Ken nació el 6 de febrero de 1981. Parecía igual que Mirelle, pero también murió a los nueve meses. No nos dejaron ver su cuerpo” (declaraciones de Edwin Haoa, quien trabajó en Mururoa y Fangataufa en los 70s).
 
He aquí una breve crónica de lo ocurrido.
 
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La radiactividad se expandió rápidamente hacia Europa occidental y central, a pesar de los esfuerzos del gobierno soviético por minimizar dichos efectos. Se trataba de un “supergau siete”, la alerta máxima de riesgo en una planta nuclear. Datos oficiales, emitidos por el aparato estatal, revelan que las víctimas del desastre fueron 31, la mayoría bomberos que participaron en la extinción del incendio. No obstante, las emisiones de yodo 131, estroncio 90, cesio 137 y plutonio en los diez años siguientes a las explosiones causó cerca de 32 mil víctimas más (además, cerca de 400 mil personas tuvieron que ser desplazadas).
 
La razón de tales medidas radica en los riesgos de la exposición a esta clase de radiación. Los principales efectos, aún con niveles de exposición cientos de veces menor, son mutaciones genéticas (alteraciones de la carga cromosómica), cáncer, leucemia, daños en el sistema inmunológico, neurológico, hepático-renal; y la malformación de fetos.
 
Se tuvo que recurrir a soluciones inmediatas. Las siguientes imágenes proporcionan algunos detalles de los efectos y medidas tomadas por el gobierno en los días siguientes a las explosiones.
 
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A pesar de que el uso de esta tecnología implica un riesgo mundial a la salud, su investigación es necesaria debido a la urgencia de nuevas fuentes energéticas y a su aplicación en algunas áreas de la medicina. Ucrania, por ejemplo, no clausuró la central nuclear de Chernobil inmediatamente, pues el 5% de su energía dependía de esa fuente. Puede parecer poco, pero, en costo, esta nación pedía 4000 millones de dólares para cerrar la central y poder suplir la pérdida.
 
Hasta la fecha, no se ha hecho ninguna referencia a acontecimiento similar -un silencio inusual, como el que ha caído también sobre el incidente de 1957 en la región de Cheliabinsk (Rusia). Parece ser que la preocupación actual es el almacenamiento de los residuos de las centrales en atención al impacto ambiental y la seguridad necesaria para este tipo de material. Empero, las investigaciones actuales y las muchas novedades de la década concernientes a este tema serán motivo, quizá, para otro informe mucho más detallado.
 
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Gabriel Jiménez

ENLACES RECOMENDADOS

http://es.wikipedia.org/wiki/Cementerio_nuclear (en Wikipedia).

http://es.wikipedia.org/wiki/Residuo_radiactivo (en Wikipedia).

http://es.wikipedia.org/wiki/Accidente_de_Chern%C3%B3bil (en Wikipedia).

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LA ARQUITECTURA DE LOS TERAFLOPS

26 de septiembre de 2010

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Si consideramos que, en 1936, la primera calculadora binaria pesó más de 1 tonelada; la PC de la que nos valemos para leer este artículo es realmente un extraordinario logro de forma y función. Desde el desarrollo de los transistores, las mejoras de estos sistemas han acortado progresivamente los lapsos de tiempo entre una renovación y otra -al punto de sucederse actualmente en corto plazo. Tal es el caso de la nueva investigación realizada por Intel sobre los procesadores Tera-escalares.

La inmensa mayoría de computadoras actuales tiene procesadores de más de un núcleo. Realizamos nuestras tareas rápidamente y podemos cargar algunas aplicaciones y/o software de gran utilidad. Ahora, si nos plantean la posibilidad de tener procesadores de más de 80 núcleos, ¿que podríamos hacer? Mejor dicho, ¿qué no podríamos hacer? Quizá los requerimientos que necesitamos sean mínimos, pero determinados sectores de la población necesitan cada vez mayores velocidades en el procesamiento de datos para desarrollar tareas en paralelo.

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En términos generales, la arquitectura Tera-escalar permitiría realizar teraFLOPS de operaciones en paralelo con terabytes de información -lo que ayudaría a que las aplicaciones visuales sean capaces de simular realidades basadas en conceptos físicos complejos. No obstante, todo desarrollo tecnológico presenta ciertas complicaciones. El presente caso no es la excepción.

PROGRAMACIÓN EN PARALELO

La técnica que da título a este acápite, empleada para aprovechar el rendimiento de un procesador de 80 núcleos, no fue diseñada junto con éste, sino que se elaboró a partir de las mejoras de un modelo antiguo cuyos resultados presentaban las siguientes dificultades:

1) Deficiencias en el consumo de energía ante el aumento de la frecuencia: la frecuencia es necesaria para que el procesador realice sus operaciones a alta velocidad. Un aumento no controlado de frecuencia puede generar pérdidas de energía en el sistema, haciéndolo más ineficiente.

2) Diferentes resultados utilizando el mismo programa: cuando se ejecuta un programa secuencial, el resultado obtenido siempre es el mismo. Las eventuales variaciones/diferencias dependerían únicamente de los valores de entrada asignados por el usuario o el computador (ejemplo: la calculadora al sumar dos números enteros). Al ejecutar un programa diseñado para funcionar en paralelo se corre el riesgo de obtener resultados diferentes debido a la dependencia de datos entre procesos u otros factores de programación (coordinación entre bloques, organización, patrones de ejecución, entre otros).

3) Paralelismo automático: los compiladores pueden especular, captar datos, reordenar instrucciones; para distribuir la carga entre los componentes de un sistema. Sin embargo, no es posible que creen un nuevo algoritmo para ejecuciones en paralelo, sobre la base de un algoritmo serial.

Ante estos problemas, las soluciones planteadas fueron:

- Arquitectura de software: patrones de diseño.
- Alto nivel: organización de la aplicación.
- Nivel medio: cálculos específicos.
- Nivel bajo: estrategias de ejecución.

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El cuadro anterior explica la estructura del patrón de lenguaje desarrollado por Intel, asi como sus patrones de diseño:

1. Muestra la organización general de la aplicación y como los elementos de la aplicación interactúan.
2. Muestra las distintas categorías de cálculos a realizar.
3. Cálculos recurrentes.
4. Codificación.
5. Coordinación entre bloques.

MEMORIAS

La velocidad con que el procesador se comunica con la memoria es un factor decisivo en la eficiencia del sistema. Para optimizar esta situación, se diseñaron las memorias caché, que funcionan como puentes entre la memoria principal del sistema (RAM) y el CPU. Estas memorias almacenan datos o instrucciones y al ir conectadas directamente al procesador, su velocidad de transmisión es mucho mayor. El reemplazo de la memoria RAM por memorias caché es prácticamente imposible, no por la complejidad de diseño, sino por el costo y la capacidad de almacenamiento.

Las características de memoria más comunes, consultadas y utilizadas para la fabricación/elección de estos componentes son las siguientes:

a) Ancho de banda.
b) Capacidad.
c) Tiempo de lectura de una palabra.
d) Energía por tiempo.
e) Energía por bit.
f) Tamaño (DIMMs).
g) Costo.

Actualmente, las memorias que abundan en el mercado son las DDR2, DDR3 y proximamente las DDR4. Si bien cada nueva versión trae mejoras en cuanto a velocidad y capacidad de almacenamiento, su principal problema es el siguiente:

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En la imagen se muestra la disposición de los slots de memoria dentro de una computadora. La desventaja de esta organización es que en los puntos comunes se generan impedancias que tienen un gran efecto negativo en la transmisión de datos.

El siguiente gráfico presenta la curva del resultado de la transmisión de un bit de información. La línea azul es la respuesta teórica esperada, mientras que la línea roja es la respuesta real del sistema. Las grandes diferencias se deben al problema antes mencionado. Ante esto, los componentes internos de las memorias deben tener mayor tolerancia a esta variaciones; es por eso que se suele usar la tecnología CMOS, que tiene un máximo de 1V de tolerancia entre dos estados lógicos.

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AHORRO DE ENERGÍA

El aumento de la frecuencia de un procesador no es la única causa de pérdidas de energía. Otro factor importante es el aumento de hardware en el procesador. En una arquitectura de 80 núcleos, este problema se incrementa considerablemente, ya que cada procesador debe contener unidades de procesamiento de datos y almacenamiento temporal (ALUs y memorias caché). La solución propuesta por Intel es la siguiente:

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El añadir a ciertos núcleos aceleradores de tareas particulares ayuda a que la carga sea fácilmente distribuida. Esto disminuye los puntos donde la temperatura aumenta excesivamente debido a la alta frecuencia de trabajo. Este tipo de tecnología, usada también en procesadores Core2 Duo o subsiguientes, se denomina Hyperthreading.

Finalmente, en la siguiente gráfica se muestra la organización interna de la arquitecura Tera-escalar. La sección aumentada corresponde a un solo núcleo y sus componentes internos.

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NOTA ADICIONAL: 

Hasta la fecha de escritura de este texto, el procesador de 80 núcleos era el más avanzado en modo de prueba. Hace ya dos semanas Intel empezó la investigación de un procesador de mayor eficiencia; sin embargo, la organización de componentes y los problemas que se presentaron fueron los mismos expuestos aqui.

Si les interesa conocer más sobre el funcionamiento del modelo, les recomiendo ver el video adjunto.


Gabriel Jiménez


ENLACES RECOMENDADOS




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EL GRAN COLISIONADOR DE HADRONES - NOVEDADES

22 de noviembre de 2009

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Una semana semana después de publicado el artículo sobre el LHC (Gran Colisionador de Hadrones), la Organización Europea para la Investigación Nuclear dio a conocer los últimos avances de la investigación. Para una mayor comprensión del tema les dejo la página en la cual pueden informarse sobre este gran avance científico. Dejemos de lado las falsas teorias de destrucción y tengamos claro el objetivo de toda esta inversión.

Gabriel Jiménez

http://es.noticias.yahoo.com/10/20091121/tot-oesen-ciencia-colisionador-cern-4b7b872.html

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EL GRAN COLISIONADOR DE HADRONES (LHC): UNA VISIÓN DEL PASADO AL ALCANCE DEL FUTURO

8 de noviembre de 2009

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Han pasado dos décadas desde que se inició este megaproyecto -que, teóricamente, nos ayudaría a revelar el origen del universo. Exactamente, se esperaba descubrir qué partículas se formaron en la mil millonésima fracción de segundo posterior a la gran explosión que dio lugar al tiempo y espacio -el Big Bang. Sin duda, se trata de un reto científico extraordinario, que proporcionará respuestas a las dudas que tenemos sobre nuestro origen y el del universo.

¿Y EL ORIGEN DE LA INVESTIGACIÓN?

En la década de los 30s, se descubrió que podía analizarse el universo con la luz de longitud de onda ultravioleta, infrarroja y de radio. Sin embargo, fue recién en 1964 que dos científicos, Arno Penzias (Premio Nobel 1978) y Woodrow Wilson (Premio Nobel 1978), haciendo uso de la Antena de Cuerno (ver video), descubren lo que hoy se considera la imagen más antigua del universo. Se abrió, entonces, un nuevo campo de investigación.

Actualmente, sabemos que la luz de las estrellas observada por los astrónomos con tanto detenimiento no es reciente, sino que muestra cómo era la estrella en el momento en el que se emitió la luz. De ahí el gran interés en la visión telescópica del universo -ya que, cuanto lejos podamos ver, nos acercaremos mucho más al punto crítico del Big Bang. No obstante, la tecnología (aún) no permite estudiar las estrellas antes de que se formen, por lo que existe todavía un gran vacío en el conocimiento actual de nuestro continuum espacio-tiempo.

TEORIAS QUE SUSTENTAN EL PROYECTO

La teoría utilizada en la física de partículas, que es de gran ayuda para el proyecto LCH, recibe el nombre de Modelo Estándar, que lista 12 partículas fundamentales que describen los elementos básicos de la materia. Este modelo comprende tres familias de partículas:

1. Seis leptones sin interacciones fuertes.

2. Seis quarks con los que se forman todos los hadrones.

3. Partículas intermediarias como el gluón para la interacción fuerte entre quarks, los fotones para la interacción electromagnética, las partículas W y Z para la interacción débil, y el gravitón para la interacción gravitacional (Física Universitaria con Física Moderna, Sears y Young, capítulo 44).

modelo-estandar-2

Por otro lado, todos conocemos la teoría del Premio Nobel de Física Albert Einstein, que define la relación entre masa y energía mediante la famosa ecuación “E = mc2”. Es necesario entender que dicha relación también nos indica que la materia es una de las manifestaciones de la energía. Con este enunciado, ya podríamos pasar a determinar el propósito del gran colisionador de hadrones.

Existe, empero, otra teoría que surge del absurdo al cual llevan los cálculos empleando el Modelo Estándar, así como de la gran interrogante: ¿de dónde proviene la masa? Esa teoría se llama Mecanismo De Higgs. Este modelo físico-matemático supone que las partículas fundamentales más pesadas interactúan con un campo (Campo De Higgs), formando la masa. Las otras partículas, que se desplazan con una rapidez similar o equivalente a la de la luz (evaluando siempre la relatividad del movimiento según el sistema de coordenadas de la mecánica clásica), no producen ningún efecto apreciable al colisionar con el campo de Higgs.

Para completar la teoría, es necesario suponer una partícula adicional a las contempladas por el Modelo Estándar, y ésa es la Partícula De Higgs o Bosón de Higgs -la única partícula hipotética que es usada para explicar la formación de masa a partir de partículas elementales como el fotón.

Trazas del Bosón de Higgs - Foto CMS

ACELERADOR DE PARTÍCULAS

Con toda esta información, ya tenemos una idea más clara del objetivo de los aceleradores de partículas y en especial del LHC. Pero es preciso definirlos con exactitud. El acelerador de partículas usa campos eléctricos y magnéticos para acelerar y direccionar haces de partículas cargadas. Existen dos modelos de aceleradores: el ciclotrón y el sincrotrón.

El ciclotrón es un acelerador que emplea imanes para generar una trayectoria circular en las partículas. Los imanes producen un campo magnético que es perpendicular a la trayectoria de las partículas. El primer ciclotrón fue inventado por E.O. Lawrence y M. Stanley Livingston. La construcción de grandes electroimanes es su principal desventaja.

El sincrotrón produce mayor energía que el ciclotrón, ya que su propia trayectoria es un anillo circular llamado “anillo de aceleración”. Uno de los más grandes sincrotrones antes del LHC era el Fermilab, donde se realizaron los primeros avances para probar la existencia de la Partícula De Higgs.

Fermilab - Segundo colisionador de hadrones más grandes del mundo

TEORÍAS FALSAS Y PROBLEMAS CON EL LCH

En las últimas semanas, se reportó que el LHC estaba averiado: debido a su gran tamaño (27 kilómetros de diámetro), es obvio que errores que podríamos tildar de insignificantes paralicen toda la investigación. Con todo, lo que más llamó nuestra atención fue la noticia sobre uno de los 7000 científicos que trabajan en la investigación, detenido por ser sospechoso de mantener vínculos con la agrupación terrorista al-Qaida. El cable que llegó a las redacciones de todo el mundo dejó implícita la hipótesis de que el físico, de nacionalidad francesa, era el responsable de las averías reportadas a la fecha. No se mencionó cuán involucrado estaba con el proyecto, por lo que tendremos que esperar los resultados finales de la investigación.

Entendemos que la gravedad de esta inquietante “conexión” viene por el lado de las teorías que se han planteado respecto a la desaparición del mundo ante eventuales, imprevistos efectos colaterales, como agujeros negros o explosiones que liberasen una inmensa cantidad de energía. En efecto, si se formara un agujero negro en la colisión de los protones dentro del LHC, éste se “alimentaría” del campo gravitatorio y de todo aquello que esté a su alrededor -por lo que la Tierra, su satélite natural y acaso el Sistema Solar podrían desaparecer.

Se ha demostrado que los agujeros negros que se puedan formar de modo artificial, se evaporan casi instantáneamente. Además, es posible detectarlos en caso alguna partícula con masa desapareciese. Para proporcionar mayor fundamento contra estas teorías un tanto alarmistas, los científicos revelaron que ellos han recreado un ambiente ideal para producir la colisión, por lo que tienen el control de todo aquello que suceda en la investigación. O al menos eso afirman. Lo único novedoso y desconocido, señalan entusiastas, es la posibilidad de encontrar la partícula de Higgs y empezar a estudiar/demostrar cómo nació esta realidad en la que vivimos -tan objetiva y verídica para algunos como subjetiva e inaprensible para otros.

Gabriel Jiménez

DOCUMENTAL SOBRE EL LHC POR LA BBC:

 

 

 

 

 

NOTICIAS DE INTERÉS:

Brian Cox (científico de la investigación): http://www.ted.com/talks/view/id/531

http://espanol.news.yahoo.com/s/ap/091011/tecnologia/eur_gen_francia_cientifico_arrestado

http://www.elperiodico.com/default.asp?idpublicacio_PK=46&idioma=CAS&idnoticia_PK=544774&idseccio_PK=1021

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