¿La Mecánica Cuántica! ¡El Efecto Túnel! Y, ¿cuanto más? »

 « En el Interior del Sol

                                                       Laboratorio estelar, la cuna de los mundos.

me sumerjo en los misterios y maravillas que encierra el universo, no puedo dejar de sorprenderme por sus complejas y bellas formaciones, la inmensidad, la diversidad, las fuerzas que están presentes, los objetos que lo pueblan, y, esa presencia invisible que permea todo el espacio y que se ha dado en denominar océano y campos de Higgs, allí donde reside esa clase de energía exótica, ese éter que, en definitiva hace que el Universo funcione tal como lo podemos ver. Existen muchos parámetros del Cosmos que aún no podemos comprender y que, de , sólo sabemos presentir, es como si pudiéramos ver la sombra de algo que no sabemos lo que es.

Todo el Universo conocido nos ofrece una ingente cantidad de objetos que se nos presentan en formas de estrellas y planetas, extensas nebulosas formadas por explosiones de supernovas y que dan lugar al nacimiento de nuevas estrellas, un sin fin de galaxias de múltiples formas y colores, extraños cuerpos que giran a velocidades inusitadas y que alumbran el espacio si de un faro se tratara, y, objetos de enormes masas y densidades infinitas que no dejan escapar ni la luz que es atrapada por su fuerza de gravedad.

                                                              Ya nos gustaría saber qué es todo lo que observamos en nuestro Universo

Sin embargo, todo eso, está formado por minúsculos e infinitesimales objetos que llamamos quarks y leptones, partículas elementales que se unen formar toda esa materia que podemos ver y que llamamos Bariónica pudiendo ser detectada porque emite radiación. Al contrario ocurre con esa otra supuesta materia que llamamos oscura y que, al parecer, impregna todo el universo conocido, ni emite radiación ni sabemos a ciencia cierta de qué podrá estar formada, y, al mismo tiempo, existe una especie de energía presente también en todas partes de la que tampoco podemos explicar mucho.

Pensemos por ejemplo que un átomo aproximadamente 10^-8 centímetros de diámetros. En los sólidos y líquidos ordinarios los átomos están muy juntos, casi en mutuo. La densidad de los sólidos y líquidos ordinarios depende por tanto del tamaño exacto de los átomos, del grado de empaquetamiento y del peso de los distintos átomos.

Isaac Asimov en uno de sus libros nos explicó que,  los sólidos ordinarios, el denso es el hidrógeno solidificado, con una densidad de 0’076 gramos por cm³. El más denso es un metal raro, el osmio, con una densidad de 22’48 gramos/cm³. Si los átomos fuesen bolas macizas e incompresibles, el osmio sería el material más denso posible, y un centímetro cúbico de materia jamás podría pesar ni un kilogramo, y mucho toneladas.

Ese puntito blanco del centro de la Nebulosa planetaria, es mucho más denso que el osmio, es una enana blanca, y, sin embargo, no es lo más denso que en el Universo podemos encontrar. Cualquier estrella de neutrones es mucho más densa y, no hablemos de los agujeros negros, de su singularidad.

los átomos no son macizos. El físico neozelandés experimentador por excelencia, Ernest Ruthertord, demostró en 1909 que los átomos eran en su mayor espacio vacío. La corteza exterior de los átomos contiene sólo electrones ligerísimos, mientras que el 99’9% de la masa del átomo está concentrada en una estructura diminuta situada en el centro: el núcleo atómico.

El núcleo atómico un diámetro de unos 10^-15 cm (aproximadamente 1/100.000 del propio átomo). Si los átomos de una esfera de materia se pudieran estrujar el punto de desplazar todos los electrones y dejar a los núcleos atómicos en mutuo, el diámetro de la esfera disminuiría hasta un nivel de 1/100.000 de su tamaño original. De manera análoga, si se pudiera comprimir la Tierra hasta dejarla reducida a un balón de núcleos atómicos, toda su materia quedaría reducida a una esfera de unos 130 metros de diámetro. En esas mismas condiciones, el Sol mediría 13’7 km de diámetro en lugar de los 1.392.530 km que realmente mide. Y si pudiéramos convertir toda la materia conocida del universo en núcleos atómicos en , obtendríamos una esfera de sólo algunos cientos de miles de km de diámetro, que cabría cómodamente dentro del cinturón de asteroides del Sistema Solar.

El calor y la presión que reinan en el centro de las estrellas rompen la estructura atómica y permiten que los núcleos atómicos empiecen a empaquetarse unos junto a otros. Las densidades en el centro del Sol son mucho más altas que la del osmio, pero los núcleos atómicos se mueven de un lado a otros sin impedimento alguno, el material sigue siendo un gas.  Hay estrellas que se componen casi por entero de tales átomos destrozados.  La compañera de la estrella Sirio es una “enana blanca” no mayor que el planeta Urano, y sin embargo tiene una masa parecida a la del Sol.

Los núcleos atómicos se componen de protones y neutrones. Ya hemos dicho que todos los protones tienen carga eléctrica positiva y se repelen sí, de modo que en un lugar dado no se pueden reunir más de un centenar de ellos. Los neutrones, por el contrario, no tienen carga eléctrica y en adecuadas pueden estar juntos y empaquetados un enorme de ellos para formar una “estrella de neutrones”. Los púlsares, según se cree, son estrellas de neutrones en rápida rotación.

Estas estrellas se forman las estrellas de 2 – 3 masas solares, agotado el combustible nuclear, no pueden fusionando el hidrógeno en helio, el helio en oxígeno, el oxigeno en carbono, etc, y explotan en supernovas. Las capas exteriores se volatilizan y son expulsados al espacio; el resto de la estrella (su mayor ), al quedar a merced de la fuerza gravitatoria, es literalmente aplastada bajo su propio peso hasta tal punto que los electrones se funden con los protones y se forman neutrones que se comprimen de manera increíble que se degeneran y emiten una fuerza que contrarresta la gravedad, quedándose estabilizada como estrella de neutrones.

El Gran Telescopio Canarias (GTC), instalado en el Observatorio del Roque de los Muchachos (La Palma), ha obtenido imágenes de una profundidad “sin precedentes” de una estrella de neutrones del magnetar, de las que se conocen seis. Si el Sol se convirtiera en una estrella de neutrones, toda su masa quedaría concentrada en una pelota cuyo diámetro sería de 1/100.000 del actual, y su volumen (1/100.000)³, o lo que es lo mismo 1/1.000.000.000.000.000 (una milmillonésima) del actual. Su densidad sería, por tanto, 1.000.000.000.000.000 (mil billones) de veces superior a la que .

La densidad global del Sol hoy día es de 1’4 gramos/cm³. Una estrella de neutrones a partir del Sol tendría una densidad que se reflejaría mediante 1.400.000.000.000.000 gramos por cm³. Es decir, un centímetro cúbico de una estrella de neutrones llegar a pesar 1.400.000.000 (mil cuatrocientos millones de toneladas). ¡Qué barbaridad!

Imagen captada por el telescopio Hubble de la galaxia NGC 3393. El núcleo de la galaxia, donde se encuentra la pareja de agujeros negros se ver encuadrado (NASA). Está claro que lo que se dice ver a los agujeros negros… Nadie los ha podido ver y, sólo hemos podido captar su presencia por los fenómenos que a su alrededor ocurren en la emisión inusual de radiación y el comportamiento de la materia circundante.

Poemos decir que objetos tan fascinantes éstos (estrellas enanas blancas, de neutrones y agujeros negros), son los que nos muestran estados de la materia más densos que hemos podido llegar a conocer y que se forjan en la propia Naturaleza mediante transiciones de fase que se producen mediante los mecanismos de las fuerzas que todo lo rigen. Cuando hablamos de las cosas del universo estamos hablando de cosas muy grandes. Cualquiera se podría preguntar, por ejemplo: ¿ cuándo podrá mantener el Sol la vida en la Tierra? Está claro que podrá hacerlo mientras radie energía y nos envie luz y calor que la haga posible tal como la conocemos.

Como ya explicamos antes, la radiación del Sol proviene de la fusión del hidrógeno en helio. Para producir la radiación vertida por el sol se necesita una cantidad ingente de fusión: segundo tienen que fusionarse 654.600.000 toneladas de hidrógeno en 650.000.000 toneladas de helio  (las 4.600.000 toneladas restantes se convierten en energía de radiación y las pierde el Sol para siempre. La ínfima porción de energía que incide sobre la Tierra basta mantener toda la vida en nuestro planeta).

Los rayos del Sol que envían al planeta Tierra su luz y su calor, del Universo, al mismo tiempo que hace posible la vida en un planeta maravilloso que es el habitat de millones de especies, unas más inteligentes que otras en relación al roll que, a cada una, le tocó desempañar.

Nadie diría que con consumo tan alto de hidrógeno por segundo, el Sol pudiera durar mucho tiempo, pero es que ese cálculo no tiene encuenta el enorme tamaño del Sol. Su masa totaliza 2.200.000.000.000.000. 000.000.000.000 (más de dos mil cuatrillones) de toneladas. Un 53% de esta masa es hidrógeno, lo cual significa que el Sol contiene en la actualidad una cantidad de 1.166.000.000.000.000.000.0000.0000.000 toneladas.

completar diré que el resto de la masa del Sol es casi todo helio. Menos del 0’1 por 100 de su masa está constituido por átomos más complicados que el helio. El helio es más compacto que el hidrógeno. En condiciones idénticas, un dado de átomos de helio tiene una masa cuatro veces mayor el mismo número de átomos de hidrógeno. O dicho de otra manera: una masa dada de helio ocupa menos espacio que la misma masa de hidrógeno. En función del volumen – el espacio ocupado –, el Sol es hidrógeno en un 80 por ciento.

     Este podría ser nuestro Sol en el pasado sólo era una protoestrella que se estaba formando

Si suponemos que el Sol fue en origen todo hidrógeno, que siempre ha convertido hidrógeno en helio al ritmo dicho de 4.654 mil toneladas  por segundo y que lo seguirá haciendo hasta el final, se calcula que ha radiando hace unos 4.000 millones de años y que seguirá haciéndolo durante otros cinco mil millones de años más. Pero las cosas no son tan simples. El Sol es una estrella de segunda generación, constituida a partir de gas y polvo cósmico desperdigado por estrellas que se habían quemado y explotado miles de millones de años atrás.  Así pues, la materia prima del Sol contenía ya mucho helio el principio, lo que nos lleva a pensar que el final puede estar algo más cercano.

Por otra , el Sol no continuará radiando exactamente al mismo ritmo que . El hidrógeno y el helio no están perfectamente entremezclados. El helio está concentrado en el núcleo central y la reacción de fusión se produce en la superficie del núcleo. Cuando el Sol se convierta en gigante roja… Nosotros tendremos que haber podido buscar la manera de salir de la Tierra unicarnos en otros mundos, dado que, dicha fase del Sol, no permitirá la vida en nuestro planeta.

  Los planetas interiores serán engullidos por nuestro Sol y, la Tierra, quedará calcinada, sus océanos se evaporarán y toda la vida, desaparecerá

Las estrellas, todo en nuestro universo, tienen un principio y un final. La que en la imagen de arriba podemos contemplar, ha llegado al final de su ciclo, y, agotado su combustible nuclear, quedará a merced de la fuerza de la Gravedad que la convertirá en un objeto distinto del que fue su larga vida. Dependiendo de su masa,  las estrellas se convierten en enanas blancas -el caso del Sol-, estrella de neutrones o Agujeros negros.

La atracción gravitatoria de la Luna sobre la Tierra hace subir el nivel de los océanos a ambos lados de nuestro planeta y crea así dos abultamientos. A medida que la Tierra gira de oeste a , estos dos bultos – de los cuales uno mira la Luna y el otro en dirección contraria – se desplazan de este a oeste alrededor de la Tierra. Al efectuar este desplazamiento, los dos bultos rozan contra el fondo de los mares poco profundos, como el de Bering o el de Irlanda. Tal rozamiento convierte energía de rotación en calor, y este consumo de la energía de rotación terrestre hace que el movimiento de rotación de la Tierra alrededor de su eje vaya disminuyendo poco a poco. Las mareas actúan como freno sobre la rotación de la Tierra, y como consecuencia de ello, los días terrestres se van alargando un segundo mil años.

Pero no es sólo el agua del océano lo que sube de nivel en respuesta a la gravedad lunar. La corteza sólida de la Tierra también acusa el efecto, aunque en medida notable. El resultado son dos pequeños abultamientos rocosos que van girando alrededor de la Tierra, el uno mirando la Luna y el otro en la cara opuesta de nuestro planeta. Durante ese desplazamiento, el rozamiento de una capa rocosa contra otra va minando también la energía de rotación terrestre. (Los bultos, claro está, no se mueven físicamente alrededor del planeta, sino que a medida que el planeta gira, remiten en un lugar y se forman en otro, según qué porciones de la superficie pasen por debajo de la Luna y sean atraídas por su fuerza de gravedad).

La Luna no tiene mares ni mareas en el sentido corriente. Sin embargo, la corteza sólida de la luna acusa la fuerte atracción gravitacional de la Tierra, y no hay que olvidar que ésta es 80 veces más grande que la Luna. El abultamiento provocado en la superficie lunar es mucho mayor que el de la superficie terrestre. Por tanto, si la Luna rotase en un periodo de 24 horas, estaría sometida a un rozamiento muchísimo mayor que la Tierra. Además, nuestro satélite tiene una masa mucho menor que la Tierra, su energía total de rotación sería, ya de entrada, periodos de rotación iguales, mucho menor.

Así pues, la Luna, con una reserva inicial de energía muy pequeña, socavada rápidamente por los grandes bultos provocados por la Tierra, tuvo que sufrir una disminución relativamente rápida de su periodo de rotación.  Hace seguramente muchos millones de años debió de decelerarse el punto de que el día lunar se igualó con el mes lunar. De ahí en adelante, la Luna siempre mostraría la misma cara el planeta Tierra.

Esto, a su vez, congela los abultamientos en un aposición fija. Unos de ellos miran hacia la Tierra el centro mismo de la cara lunar que nosotros vemos, mientras que el otro está apuntando en dirección contraria desde el centro mismo de la cara lunar que no podemos ver. Puesto que las dos caras no cambian de posición a medida que la Luna gira alrededor de la Tierra, los bultos no experimentan ningún cambio ni tampoco se produce rozamiento alguno que altere el periodo de rotación del satélite. La luna continuará mostrándonos la misma cara indefinidamente; lo cual, como veis, no es ninguna coincidencia, sino la consecuencia inevitable de la gravitación y del rozamiento.

Durante unos ochenta años, por ejemplo, se pensó que Mercurio (el planeta más cercano al Sol y el más afectado por la fuerza gravitatoria solar) ofrecía siempre la misma cara al Sol, por el mismo motivo que la Luna ofrece siempre la misma cara a la Tierra. Pero se ha comprobado que, en el caso de planeta, los efectos del rozamiento producen un periodo estable de rotación de 58 días, que es justamente dos tercios de los 88 días que constituyen el período de revolución de Mercurio alrededor del Sol.

Hay tantas cosas que aprender que el corto tiempo que se nos permite estar aquí es totalmente insuficiente conocer todo lo que nos gustaría. ¿Hay algo más penoso que la ignorancia? Continuemos pues aprendiendo cosas nuevas.

En alguna ocasión dejé una reseña de lo que se entiende por entropía y así sabemos que la energía sólo ser convertida en cuando    dentro del sistema concreto que se esté utilizando, la concentración de energía no es uniforme. La energía tiende entonces a fluir desde el punto de mayor concentración al de menor concentración, hasta establecer la uniformadad. La obtención de a partir de energía consiste precisamente en aprovechar este flujo.

El agua de un río está más alta y tiene más energía gravitatoria en el manantial del que mana en lo alto de la montaña y energía en el llano en la desembocadura, donde fluye suave y tranquila. Por eso fluye el agua río abajo el mar (si no fuese por la lluvia, todas las aguas continentales fluirían montaña abajo el mar y el nivel del océano subiría ligeramente. La energía gravitatoria total permanecería igual, pero estaría distribuida con mayor uniformidad).

Una rueda hidráulica gira gracias al agua que corre ladera abajo: ese agua realizar un trabajo porque crea energía . El agua sobre una superficie horizontal no puede realizar , aunque esté sobre una meseta muy alta y posea una energía gravitatoria excepcional. El factor crucial es la diferencia en la concentración de energía y el flujo hacia la uniformidad.

imagen que lleva el de “Noche cristalina” fue tomada en abril de 2008 en la mina de Río Tinto, en (Huelva) España. Foto: J. Henry Fair/Cortesía: Galería Gerald Peters

Y lo mismo reza para cualquier clase de energía. En las máquinas de vapor hay un de calor que convierte el agua en vapor, y otro depósito frío que vuelve a condensar el vapor en agua. El factor decisivo es esta diferencia de temperatura. Trabajando a un mismo y único nivel de temperatura no se puede extraer ningún , por muy alta que sea aquella.

El término “entropía” lo introdujo el físico alemán Rudolf J. E. Clausius en 1.849 representar el grado de uniformidad con que está distribuida la energía, sea de la clase que sea. Cuanto más uniforme, mayor la entropía. Cuando la energía está distribuida de manera perfectamente uniforme, la entropía es máxima para el sistema en cuestión. El Tiempo, podríamos decir que es el portador de una compañera que, como él mismo, es inexorable. La entropía lo cambia todo y, en un Sistema cerrado (pongamos el Universo), la entropía siempre crece mientras que la energía es vez menor. Todo se deteriora con el paso del tiempo.

Marzo de 2009, Carolina del Sur, Estados Unidos. Lo que vemos son los desechos de cenizas de carbón en una planta generadora de electricidad. Foto: J. Henry Fair/Cortesía: Galería Gerald Peters. De la misma manera, en el Universo, se producen transiciones de fase que desembocan en el deterioro de los objetos que lo pueblan. Nunca será lo mismo una estrella de 1ª generación que una de 3ª y, el material del que están compuestas las últimas serán más complejos y vez, tendrán menor posibilidad de convertirse en Nebulosas que sean capaces de crear nuevas estrellas.

Clausius observó que cualquier diferencia de energía dentro de un sistema tiende siempre a igualarse por sí sola. Si colocamos un objeto caliente junto a otro frío, el calor fluye de manera que se transmite del caliente al frío que se igualan las temperaturas de ambos cuerpos. Si tenemos dos depósitos de agua comunicados sí y el nivel de uno de ellos es más alto que el otro, la atracción gravitatoria hará que el primero baje y el segundo suba, hasta que ambos niveles se igualen y la energía gravitatoria quede distribuida uniformemente.

      Considerado Sistema Cerrado, la Entropía no deja de aumentar en nuestro Universo a medida que el Tiempo transcurre

Clausius afirmó, por tanto, que en la naturaleza era regla general que las diferencias en las concentraciones de energía tendían a igualarse. O dicho de otra manera: que la entropía aumenta con el tiempo. El estudio del flujo de energía puntos de alta concentración a otros de baja concentración se llevó a cabo de modo especialmente complejo en relación con la energía térmica. Por eso, el estudio del flujo de energía y de los intercambios de energía y recibió el de “termodinámica”, que en griego significa “movimiento de calor”.

Con anterioridad se había llegado ya a la conclusión de que la energía no podía ser destruida ni creada. regla es tan fundamental que se la denomina “primer principio de la termodinámica”. Sin embargo, cuando la entropía ataca, la energía quedar congelada e inservisble. La idea sugerida por Clausius de que la entropía aumenta con el tiempo es una regla general no básica, y que denomina “segundo principio de la termodinámica.”

Según segundo principio, la entropía aumenta constantemente, lo cual significa que las diferencias en la concentración de energía también van despareciendo. Cuando todas las diferencias en la concentración de energía se han igualado por completo, no se puede extraer más , ni pueden producirse cambios.

¿Está degradándose el universo?

Bueno, todos sabemos que el Universo evoluciona y, como todo, con el paso del tiempo cambia. Lo que hoy es, mañana no será. Existe una pequeña ecuación:   S = k log W que, aunque pequeña y sencilla, es la mayor aportaciópn de Boltzmann y una de las ecuaciones más importantes de la Física. El significado de las tres letras que aparecen (aparte la notación el logaritmo es el siguiente: S es la entropía de un Sistema; W el de microestados posibles de sus partículas elementales y k una constante de proporcionalidad que hoy día recibe el de constante de Boltzmann y cuyo valor es k = 1,3805 x 10^-23 J(K (si el logaritmo se toma en base natural). En esta breve ecuación se encierra la conexión el micromundo y el macromundo, y por ella se reconoce a Boltzmann como el padre de la rama de la Física comocida como Mecánica Estadistica.

Pero esa, es otra historia.

emilio silvera

¡Definir la Ciencia! ?Y sus curiosidades? »

Buscando la Gravedad cuántica »

                                    Lo cierto es que no nos damos cuenta porque está pasando continuamente a nuestro alrededor que, el presente entra en el futuro que se hace, de inmediato presente. Eso que llamamos futuro no está a nuestro alcance, toda vez que, estamos condenados a vivir confinados en un presente “eterno” y, el futuro, sólo podemos imaginarlo a medida que lo vamos construyendo.

A mí, particularmente, me da mucho miedo un futuro en el que las máquinas sean imprescindibles. En este mismo ya casi lo son. ¿Qué haríamos sin ordenadores que mediante sus programas dirigen fábricas, llevan todo el movimiento de las Bolsas del mundo y de los bancos, dirigen los satélites del espacio, llevan a cabo complicadas operaciones quirúrgicas y montan y ensamblan elaborados mecanismos industriales? El mundo quedaría paralizado sin estas tecnologías nuevas que ahora, con tanta fuerza incide en nuestras vidas. ¿Qué joven -o menos joven- circula por las calles de todas las ciudades del mundo sin su moderno teléfono móvil? Una minúscula maquinita que hace maravillas y te ofrece la opción de que te puedas meter en cualquier lugar, enviar un mensaje al otro lado del mundo, o, imágenes de los lugares que visitas a un familiar que está lejos de tí.

 

Pienso en un mundo mucho más avanzado, dentro de 500 – 1.000 años. ¿Qué habrá pasado con los robots?, máquinas cada vez más perfectas que llegaron a autofabricarse y repararse. ¿Cómo evolucionarán a partir de esos procesadores inteligentes de la nanotecnología? ¿Llegarán algún día a pensar por sí mismos? Ahí estar uno de los grandes peligros de la Humanidad.

La invención del (del checo, robota, ) se debe al esfuerzo de las sociedades humanas por liberarse de las labores más ingratas y penosas a que se ven obligados algunos de sus individuos. En un principio, la apariencia de los robots sólo atendía a las razones prácticas de las funciones que cada modelo tenía que desempeñar, o sea, su morfología estaba aconsejada por criterios funcionales y prácticos.

Una vez superada la primera fase, el hombre trata de fabricar robots que vez sean más semejantes a su creador, y aunque las primeras figuras han sido algo groseras y poco hábiles en sus movimientos, poco a poco se va perfeccionando la imitación de los humanos.

Un robot se diferencia fundamentalmente de una máquina por su capacidad para  funcionar de modo automático sin la acción permanente del hombre. Los primeros robots se mostraron especialmente válidos para llevar a cabo aquellos trabajos sencillos y repetitivos que resultaban tediosos y pesados al hombre (al Ser Humano mejor). También son ideales para el trabajo en el que se está expuesto a cierto peligro o se trabaja con materiales peligrosos en lugares nocivos para los seres vivos

Nuevas generaciones de robots que…, ¿comienzan a ser peligrosos?

Las máquinas del futuro nos pueden superar. Hemos comenzado a inventar robots que, vez son más sofisticados y tienen más prestaciones y, de seguir por ese camino, de no poner unas reglas claras, precisas u rígidas sobre el límite…las cosas podrían salir mal.

Una de las esenciales que debe tener una máquina-robot para ser considerada como tal es la posibilidad de ser programada para hacer tareas diversas según las necesidades y la acción que de ellos se requieran en cada situación. Y, si llegan a poseer la potestad de pensar por sí mismas, de repentizar soluciones no programadas, de sentir y ser conscientes…¡malo!

Dentro de algunas decenas de años, por ejemplo, no será necesario que ningún astronauta salga al espacio exterior para reparar espaciales o telescopios como hacen ahora, con riesgo de sus vidas, con el Hubble.

El miedo a los robots del futuro que citaba está relacionado con el hecho de que la robótica es el estudio de los problemas relacionados con el diseño, aplicación, control y sistemas sensoriales de los robots.

Ya van quedando muy viejos aquellos robots de primera generación (en realidad brazos mecánicos), muy utilizados en labores de menos precisión de la industria automovilística. Hoy día, los robots que se fabrican, están provistos de sofisticados sistemas “inteligentes” que son capaces de detectar elementos e incluso formas de vida rudimentarias. El proyecto de la NASA en el río Tinto es un ejemplo de ello; allí han utilizado pequeños robots capaces de comunicar científicos de los hallazgos en el fondo de un río. Actúan mediante programas informáticos complejos o no, que hacen el trabajo requerido.

Supermáquinas que pueden desarrollar trabajos imposibles

Las necesidades de la industria aeronáutica, poco a poco, han ido exigiendo sistemas de mayor precisión, capaces de tomar decisiones adecuadas en un entorno predefinido en función de las condiciones particulares de un dado. Estos ingenios, llamados de segunda generación, poseen instrumentos propios y programación informática dotada de medios de autocorrección frente a estímulos externos variables.

Los sensores utilizados por los sistemas robóticas de segunda generación son, con frecuencia, equipos de cámaras electrónicas digitales que convierten la imagen luminosa recibida el exterior en impulsos eléctricos que se comparan con patrones almacenados en un pequeño núcleo de memoria informática. Así mismo, disponen de instrumentos táctiles de alta sensibilidad y de detección de pesos y tensiones.

     Incluso en otros planetas a millones de distancia de la Tierra, realizan los trabajos programados

Los robots de tercera generación emplean avanzados métodos informáticos, los llamados sistemas de inteligencia artificial, y procedimientos de percepción multisensorial (estoy leyendo una maravillosa tesis doctoral de un ingeniero de materiales – hijo de un buen amigo – que es fascinante, y me está abriendo la mente a nuevos campos y nuevos conceptos en el ámbito de la inteligencia artificial. Su nombre es A. Mora Fernández, y tiene la suerte de ser, además, un físico teórico matemático, con lo cual, según lo que puedo deducir de su trabajo, le espera grandes empresas y mi deseo es que triunfe en ese complejo mundo de fascinantes perspectivas al que pertenece).

Estos ingenios de tercera generación adoptan algunas características del comportamiento humano al contar con la capacidad para percibir la realidad del entorno varias perspectivas y utilizar programas que rigen su propia actuación de modo inteligente. Conscientes de su situación espacial, los robots de tercera generación comprenden directamente el lenguaje humano y lo utilizan para comunicarse con las personas.

                                                                  Los Androides del futuro. ¿Tendrán autonomía de pensamiento?

La ciencia robótica, basándose en avanzados principios de la electrónica y la mecánica, busca en la constitución y modo de funcionamiento del cuerpo y del cerebro humano los fundamentos con los que diseñar androides de posibilidades físicas e intelectivas semejantes a los del ser humano.

Nada de esto es ciencia ficción; es lo que hoy mismo ocurre en el campo de la robótica. Aún no podemos hablar de robots con cerebros positrónicos o espintrónicos capaces de pensar por sí mismos y tomar decisiones que no le han sido implantadas expresamente para responder a ciertas situaciones, pero todo llegará. Ya tienen velocidad, flexibilidad, precisión y de grados de libertad. ¿Qué hasta donde llegarán? ¡Me da miedo pensar en ello!

  Pronto nos costará distinguirlos

Mecánicamente, el ya supera al ser humano; hace la misma tarea, con la misma velocidad y precisión o más que aquél, y tiene la ventaja de que no se cansa, puede continuar indefinidamente desempeñando la tarea en lugares que para nosotros serían imposibles por sus condiciones extremas.

Menos mal que, de al menos, el cerebro del ser humano no puede ser superado por un robot, ¿pero será para siempre así? Creo que el hombre es un ser que, llevado por sus ambiciones, es capaz de cometer actos que van encaminados a lograr la propia destrucción y, en el campo de la robótica, si no se tiene un exquisito cuidado, podemos tener un buen ejemplo.

de dotar a estas máquinas de autonomía de obrar y de pensar, debemos sopesar las consecuencias y evitar, por todos los medios, que un robot pueda disponer como un ser humano del “libre albedrío”, como artificial que es, siempre debe estar limitado y tener barreras infranqueables que le impidan acciones contrarias al bienestar de sus creadores o del entorno.

Es muy importante que los sistemas sensoriales de los robots estén supeditados a los límites y reglas requeridas por los sistemas de control diseñados, precisamente, para evitar problemas como los que antes mencionaba de robots tan avanzados y libre pensadores e inteligentes que, en un momento dado, puedan decidir suplantar a la Humanidad a la que, de seguir así, podrían llegar a superar. Además, debemos ser conscientes de que si construimos robots que lleguen a tener libertad de pesamiento, es decir, que sean conscientes de Ser, entonces amigos míos, habrenmos construido otra raza, una nueva especie que, de no andarnos con cuidado, acabará con la nuestra.

            simpática imagen ya ha sido superada

Pensemos en las ventajas que tendrían sobre los humanos una especie de robots tan inteligentes que ni sufrirían el paso del tiempo ni les afectaría estar en el vacío o espacio exterior, o podrían tranquilamente, al margen de las físicas y geológicas de un planeta, colonizarlo fácilmente, aunque no dispusiera de atmósfera, ya que ellos no la necesitarían y, sin embargo, podrían instalarse y explotar los recursos de cualquier mundo sin excepción. ¡Menuda ventaja nos llevarían! Además, lo mismo que nosotros nos reproducimos, los robots se fabricarán unos a otros.  Ni las famosas tres leyes de Asimos me tranquilizan… ¿Las recuerdan?

• Ningún puede dañar a un ser humano,
• ni permitir con su inacción que un ser humano sufra daño…

Pero, ¿quién puede asegurar que con los complejos y sofisticados sensores y elementos tecnológicos avanzados con los que serán dotados los robots del futuro, éstos no pensarán y decidirán por su ? ¡Creo que nadie está en situación de asegurar nada! La amenaza está ahí, en el futuro, y el evitarla sólo depende de nosotros, los creadores. ¡Es tanta nuestra ignorancia!

Ciertamente hemos imaginado mundos futuros en los que, no parece que las tres leyes de la robótica puedan preservar la integridad física de los humanos. Si los robots alcanzan ese nivel autónomo de pensamiento… Sería, ¡la rebelión de las máquinas! tantas veces vista en la ficción del cine.

¿Que impedir que en el futuro los robots tengan conciencia de ser, o, incluso, sentimientos?

Parece mentira que, alguna vez, lleguen a sentir…llorar o reir

Mirando a mi alrededor, de manera clara y precisa, puedo comprobar que el mundo biológico está compuesto por una variedad de seres que siendo iguales en su origen, son totalmente distintos en sus formas y en sus mentes, y, de la misma manera, al igual que en nuestro planeta Tierra, pasará en otros situados en regiones remotas del espacio. Y, pensando en nuestras vidas, podemos llegar a preguntarnos si todo ésto tiene algún sentido. ¿Para qué tanto esfuerzo y ? ¿No será que estamos preparando el terreno para “seres” artificiales que, mejor dotados que nosotros para salir al espacio exterior, serán los que suplanten a la Humanidad y cumplan finalmente los sueños de ésta, que harán suyos?.

¡Qué lastima! Si ese fuera nuestro destino. ¡Fabricar a una especie artificial que cumpliera nuestros sueños! Lo cierto es que, nosotros los humanos, no estamos físicamente preparados para viajar a las estrellas, y, de hacerlo, necesitaríamos dotarnos de tanta seguridad que, los costes, serían impensables. Naves como ciudades que nos transportaran muy lejos, y, pensando en que estamos supeditamos a la velocidad de la luz, estas naves-ciudades estarían preparadas para mantener a generaciones. Claro que, no dudo que en el futuro podremos descubrir la manera de abrir las puertas del Hiperespacio para acortar distancias y, sin que tengamos que superar la velocidad de la luz, llegar a lugares remotos a millones de años-luz de la Tierra.

        Ciudades que surcan el hiperespacio

Nuestro futuro es muy incierto, y, como podemos ver día, estamos supeditados a los caprichos de la Naturaleza. Conceptualmente, la biología generalmente va a la saga de la física. Si bien es cierto que las ideas de Darwin sobre la evolución han desplazado la concesión trasnochada y, ¿por qué no?, anti-ilustrada de la creación espacial, pero es cierto que bien entrado el siglo XX, muchos biólogos todavía pensaban instintivamente que los seres humanos representaban la culminación de la evolución, y que nuestra especie no era simplemente el centro del desarrollo evolutivo sino, en realidad, su razón de ser. Y, tales pensamientos, nos pueden dar una idea muy clara del nivel de sabiduría del que podemos presumir.

sabemos que nuestra contribución al árbol genealógico de la vida es tan periférica y minúscula como la de la Tierra en el Universo. El árbol, tal como lo podemos ver hoy, es realmente frondoso. Desde que surgió la vida en la Tierra, probablemente haya producido cientos de miles de millones, quizás billones, de ramitas, donde cada ramita representa una especie, y Homo sapiens es sólo una más entre ellas. En pocas palabras, nuestra especie ha sido tan cabalmente “periferalizada” por la biología como lo ha sido por la cosmología. Sólo somos una de las formas de vida que habita el Universo y, no es seguro que seámos la más inteligente.

No somos los elegidos y, si miramos hacia atrás en el tiempo para contemplar la historia de la Tierra, veremos que miles de millones de espcies que estuvieron aquí se fueron para siempre, y, nosotros, la especie humana, también tenemos un tiempo marcado, nada es eterno. Cuando nosotros nos vayamos, el mundo seguirá y el Universo, sin derramar ni una lágrima por nosotros, continuará su evolución hasta ese punto final inevitable al que vamos todos y, el universo en eso, no es ninguna excepción.

Una vez que hemos comprendido que no somos “los elegidos” y que, estamos en este Mundo, una infinitesimal fracción de una Galaxia de entre cientos de miles de millones de ellas, podemos ser conscientes de que, la humildad será nuestra mejor elección para no equivocarnos y llevarnos decepciones que, en otro caso, serían de consecuencias muy graves. Muchas pueden ser las criaturas que, habitantes de otros mundos, nos pueden superar en inteligencia y conocimientos y, seguramente por eso, porque en nuestro fuero interno algo nos dice que es así, nos estamos preparando para ese futuro que irremediablemente llegará, y, lo único que podemos es crear réplicas de nosotros mismos que, aunque artificiales, puedan representarnos de alguna manera en ese futuro incierto.

 

                 No podemos saber lo que vendrá. ¡Es tan grande el Universo!

Ese encuentro maravilloso que tantas veces hemos imaginado, es posible que no lo sea tanto. No podemos saber las criaturas que pueden estar presentes en otros mundos y con qué medios puedan contar. Siempre se me hizo cuesta arriba el hecho de que, algún día del futuro, los robots fabricados por nosotros, podrían adquirir la supremacía del planeta. Sin embargo, alguna vez he pensado también que, quizás, sea la única manera de poder frente a lo que vendrá.

Hemos oído en no pocas ocasiones que la realidad supera a la imaginación, y, luego, simplemente con ver todo lo que existe en el Universo, podemos dar fe de tal afirmación. ¿Quién iba a pensar hace 150 años en la existencia de Agujeros Negros o Estrellas de Neutrones? Y, de la misma manera que aquí en la Tierra surgieron cientos de miles de especies y formas de vida a lo largo de su historia, ¿qué prohíbe que en otros mundos surgieran también especies de vida que ni podemos imaginar? ¿Y, la Naturaleza? Bueno, a ella estamos supeditados y por mucho que podamos avanzar, hay cuestiones físicas y transiciones de fase en el Universo que nunca podremos dominar.

                     Cualquier cosa ser posible, ¡es tan frágil la línea que nos separa del Caos!

Es cierto, nuestras limitaciones son enormes, enorme es también nuestra ignorancia y, si somos conscientes de ello, habremos dado un gran paso para frente a lo que pueda venir. Al menos no nos cogerá desprevenido y, el suceso es menos doloroso cuando se espera.

Sí, es verdad, que a veces, confundimos la ilusión y la euforia del momento con la realidad. Sin embargo, nada más lejos de ser cierto. Vivimos en una falsa seguridad cotidiana que nos hace no pensar en lo que puede llegar: Un accidente, una enfermedad, un meteorito caído del cielo, un terremoto, o, incluso una estrella enana marrón que choque con la Luna y dé al traste con nuestra tranquila vida en planeta.

El destino, ¡ tántas bifurcaciones! Parece un laberinto de espejos que lo hace incierto.

Así que, ilusos y tranquilos -de otra manera sería horrible la vida-, en estos últimos años hemos sido capaces de determinar los genes responsables de las más variadas manifestaciones de nuestra existencia: susceptibilidad a la obesidad, diferentes tipos de tumores, esquizofrenia, depresión o la mayor o menor capacidad para danza y ritmo. Y, con sorpresa para algunos, se ha podido saber que nuestra secuencia genética sólo difiere un 0’5% de nuestros parientes cercanos neandertales o que tampoco estamos muy lejos, genéticamente hablando, de algunos equinodermos que divergieron de nuestra rama evolutiva hace 500 millones de años.

, al mismo tiempo, hemos construido ingenios que enviados a otros mundos, situados a millones de kilómetros del nuestro, nos mandan imágenes que podemos contemplar tranquilamente sentados en el salón de nuestras casas. Y, paralelamente, se trabaja en cerebros artificiales espintrónicos y, más adelante, positrónicos que ocuparan cuerpos perfectos de robots que, aunque artificiales, algún día llegarán a pensar y sentir. ¿Serán nuestros sucesores? ¿Serán los que finalmente realizarán nuestros sueños de viajar a las estrellas?

Sin embargo, y a pesar de tantas proezas, si en algo sigue la ciencia gateando en la oscuridad, es precisamente en el total desconocimiento de la más compleja y delicada de nuestro cuerpo: ¡el Cerebro! ¡Si tuviéramos tiempo!

emilio silvera

Los secretos del Universo »