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9 de octubre de 2012

Premio Nobel de Física 2012

 
Los científicos galardonados: Serge Haroche y David J. Wineland

Por Hugo Jara Goldenberg


Hoy martes 9 de octubre acaban de otorgar el Premio Nobel de Física 2012 a los científicos Serge Haroche (Francia) y  David J. Wineland (EEUU), por sus investigaciones en mecánica cuántica. Según la Real Academia de las Ciencias de Suecia "ambos científicos fueron seleccionados por sus trabajos sobre la interacción entre la luz y la materia y por haber abierto la puerta a una nueva era de experimentación en la física cuántica al lograr la observación directa de partículas cuánticas individuales sin destruirlas. Sus investigaciones podrían llevar a la creación de una nueva computadora superrápida basada en la física cuántica. Tal vez la computadora cuántica cambiará nuestras vidas en este siglo al igual que la computadora clásica lo hizo en el siglo pasado”.

Hace un tiempo escribí un artículo titulado La Computación Cuántica: ¿un nuevo paradigma? en donde se explica en palabras simples esta compleja tecnología. Los invito a leerlo.

19 de agosto de 2012

SOFIA: Astronomía y Aviación




Imagen Nasa


Por Hugo Jara Goldenberg


Desde el momento en que los científicos lograron comprender que la luz visible no es más que una pequeña parte del espectro electromagnético y que la atmósfera, que envuelve a la Tierra, filtra a la mayor parte de esa radiación (la correspondiente a las bajas y altas energías), se hizo evidente que para conocer la verdadera naturaleza del Universo era necesario disponer de instrumentos por sobre esa atmósfera. Ya en entradas anteriores de este Blog hemos hablado de los Telescopios Espaciales, ingenios que nos han permitido observar una serie de fenómenos invisibles a nuestra vista, ver Kepler, Herschel y Planck, por fin viajan al Espacio y Veinte años del Telescopio Espacial Hubble.



Sin embargo, para captar ciertas longitudes de onda no visibles, no es necesario sobrepasar totalmente la atmósfera, cuyo límite práctico está en los cien kilómetros de altitud. Este es el caso de la radiación infrarroja, la cual es mayormente filtrada en los niveles bajos, y principalmente por la presencia del vapor de agua atmosférico. Por lo tanto, si se pudiera ubicar un telescopio a una altitud de algunos miles de metros, se tendría acceso casi completo a esa radiación. Una alternativa son la altas cumbres, sin embargo éstas no son lo suficientemente elevadas para cumplir ese objetivo, ya que aunque sirven muy bien para acceder al rango visible del espectro electromagnético, sólo permiten observar una parte muy limitada del infrarrojo (el llamado infrarrojo cercano). Por lo tanto, para alcanzar plenamente este objetivo se necesita ascender a altitudes sobre los 10 kilómetros.

Surge así otra solución, la cual consiste en llevar sensores infrarrojos a bordo de aviones. Ya desde mediados de los años 60 (del siglo pasado) se instalaron pequeños telescopios en algunas aeronaves. Entre 1965 y 1973 se empleó un avión Convair 990, bautizado “Galileo”, como plataforma para llevar una serie de instrumentos para observación astronómica, estos trabajos estuvieron a cargo del Dr. Gerard Kuiper (1905-1973), un destacado astrónomo planetario y precursor de la astronomía infrarroja. Posteriormente se utilizó un Lear Jet, en el cual se instaló un instrumento de 30 cm de diámetro.

Sin embargo, fue el Observatorio Aéreo Kuiper (KAO), bautizado así en homenaje al destacado astrónomo que había fallecido recientemente, a bordo de un avión Lockheed C-141, con un espejo de 91cm, el más importante de esa primera generación de Observatorios Aerotransportados. KAO fue operado por la Nasa entre los años 1974 y 1995, volaba a una altitud de trece km, lo cual le permitía sobrepasar el 85% de la atmósfera (en densidad) y el 99% del vapor de agua atmosférico (humedad).

KAO hizo descubrimientos notables, como la existencia de anillos en el planeta Urano, confirmó la presencia de atmósfera en Plutón, permitió observar galaxias antiguas, y detectar vapor de agua en algunos cometas. También hizo importantes aportes al estudio del nacimiento de estrellas en nubes interestelares y contribuyó al estudio de la Supernova SN1987A en infrarrojo.


Nace SOFIA

Fue tal el éxito del KAO, que la Nasa decidió continuar con el concepto, y se embarcó en el proyecto de operar un Observatorio Aerotransportado de nueva generación. Para esto se asoció con el Centro Aeroespacial Alemán (DLR), y juntos dieron origen a SOFIA (Stratospheric Observatory For Infrared Astronomy), en español: Observatorio Estratosférico para Astronomía Infrarroja. El aporte de la Nasa corresponde al 80% del total del proyecto, provee el avión y es el encargado de la operación el Observatorio Aéreo. Su contraparte alemana corre con el 20% y fue la encargada de construir el telescopio. El primer vuelo de pruebas se efectuó en abril de 2007, en tanto que la primera luz de SOFIA (primera observación efectiva) se realizó durante la noche del 25-26 de mayo de 2010, apuntando al planeta Júpiter y la galaxia M82.



El Avión


El avión utilizado es un BoeingB747-SP, que es una versión más corta (en 14 m) del popular Jumbo lo cual lo hace lucir algo rechoncho, y cuyo diseño obedeció a un requerimiento hecho, a mediados de los años 70, por algunas compañías aéreas que necesitaban un aparato de gran autonomía y velocidad, pero sin la capacidad de pasajeros que tenía el Jumbo normal. Este aparato en particular fue construido en el año 1977 para la desparecida línea aérea Pan American World Airways (Pan Am), y fue bautizado como Clipper Lindberg, en homenaje al célebre aviador Charles Lindberg (1902-1974), el primero en cruzar en solitario el océano Atlántico, en mayo de 1927. Posteriormente esta aeronave fue vendida a la compañía United Airlines en donde estuvo en servicio hasta el año 1995.


En 1997 fue adquirido por la Nasa para su utilización como nave portadora del Observatorio. Para tal cometido debió ser transformado completamente, para alojar no sólo al telescopio, sino también a todos los otros instrumentos que conforman el Observatorio, y habilitar el espacio de trabajo para los operadores encargados de su funcionamiento. Demás está decir que esta transformación no fue una tarea fácil, ya que hubo que hacer modificaciones profundas a la estructura del avión, para poder abrir en vuelo, con seguridad, una compuerta rectangular de gran tamaño (5.5 m de alto por 4.1 m de ancho), por la cual se asoma el telescopio, siendo necesario aislar este compartimiento del resto de la cabina presurizada. En la fotografía del inicio del artículo se observa que la sección en donde va la compuerta fue ensanchada, para incrementar la resistencia estructural de la aeronave en esa zona.


El telescopio

El Consorcio Aeroespacial Alemán (DLR) fue el encargado de construir el telescopio, se trata de un aparato reflector del tipo Cassegrain con un espejo principal de 2.7 m de diámetro (2.5 de apertura efectiva), el cual va montado sobre un complejo sistema de cojinetes lubricados con aceite presurizado y contrapesos ajustables que lo aíslan de la vibración y movimientos propios del vuelo, además de una serie de giróscopos y cámaras fotográficas de alta velocidad, que aseguran su estabilidad y orientación durante las observaciones. El telescopio tiene un rango de movimiento limitado entre 20° y 60°, por lo que para observar objetos que estén fuera de ese rango el avión debe maniobrar realizando virajes. El telescopio, junto a todos sus mecanismos pesa 17 toneladas.


Sin embargo, como se trata de un Observatorio, además del telescopio, lleva una serie de otros instrumentos que le permiten analizar a fondo la radiación infrarroja captada a esas altitudes. Entre estos se cuentan una serie de espectrógrafos y sensores CCD de alta precisión que permitirán analizar, por tramos, todo el espectro infrarrojo recibido.

SOFIA es casi un Observatorio Espacial, pero con la ventaja de regresar a casa después de cada jornada de trabajo. Esto le reportará una serie de ventajas tales como:

a) Poder dirigirse a cualquier lugar del mundo desde donde sea más favorable observar algún fenómeno transitorio, tales como novas o supernovas, aparición de cometas, asteroides, estrellas variables, etc.

b) Reparar y actualizar cada uno de los muchos instrumentos de a bordo, manteniendo al Observatorio siempre vigente con la última tecnología astronómica.

c) Capacidad de probar nuevas tecnologías.

d) Posibilidad de coordinar y complementar sus observaciones con las de los Telescopios Espaciales Infrarrojos actualmente en funcionamiento (Hubble, Wise, Spitzer y Herschel). Esto porque SOFIA posee una mayor cantidad de sensores que cualquiera de ellos, pero también porque muchas veces las restricciones impuestas por las órbitas de estos Telescopios Espaciales les impiden acceder a ciertos objetos o fenómenos interesantes de observar.

e) Mayor tiempo de vida útil que cualquier Telescopio Espacial.


Su funcionamiento


SOFIA, vuela a 13,7 km (45.000 pies) de altitud, lo que lo pone por encima del 99.8% del vapor de agua atmosférico. Puede estar 12 horas en el aire y recorrer más de 12.000 km. por misión. El proyecto contempla realizar 4 vuelos a la semana, lo cual significa realizar a lo menos 200 vuelos anuales, con 1000 horas de observación efectiva, esperándose que este observatorio móvil esté operativo por, a lo menos, veinte años.


Con respecto a las personas bordo, SOFIA lleva tres tripulantes (comandante, primer oficial e ingeniero de vuelo) y seis operadores del Observatorio, pero además tiene capacidad para quince pasajeros, entre los que podrán viajar astrónomos cuyos proyectos de observación estén en ejecución, pero también invitados especiales a través del programa “Embajadores de la astronomía aerotransportada”.

Los proyectos de observación son seleccionados por el SOFIA Science Center, organismo que evalúa su calidad y pertinencia, respetando la proporción asignada según el aporte de cada socio (EEUU y Alemania). Las principales áreas de estudio abordadas por este observatorio aéreo son:


a)  Formación de estrellas y planetas

b)  El medio intergaláctico

c)  Centros Galácticos

d)  Nubes interestelares

e)  Ciencias planetarias


Funcionando ya a régimen, SOFIA está entregando los primeros resultados científicos y se está cumpliendo también con el objetivo de contribuir en la formación de estudiantes de astronomía, experimentar nuevas tecnologías y acercar a la ciudadanía al conocimiento del Universo, ya que por la capacidad de llevar pasajeros, se cursan invitaciones para profesores, estudiantes y astrónomos amateurs. SOFIA es la combinación perfecta entre astronomía y aviación, y sin lugar a dudas atraerá e inspirará a toda una nueva generación de jóvenes científicos y al público en general, hacia las ciencias del Espacio.



Video



17 de julio de 2012

Eva y la Inteligencia Artificial



Por Hugo Jara Goldenberg

Conocida es la fascinación que provoca en nuestra imaginación la posibilidad de construir androides, es decir robots de apariencia humana. Desde tiempos inmemoriales ha habido ejemplos de ese sueño de crear artilugios que no sólo se parezcan físicamente a nosotros, sino que también imiten nuestra inteligencia. Ya en la mitología de la antigua Grecia aparecen seres artificiales  como aquellas doncellas mecánicas construidos por Vulcano, el herrero del Olimpo, o un robot movido por vapor propuesto por el filósofo Herón de Alejandría,  y también Leonardo da Vinci diseñó un androide.  Entre muchos otros ejemplos tenemos a conocidos personajes de ficción como Pinocho, el hombre de hojalata en el Mago de Oz, y como no mencionar a aquellos entrañables personajes del celuloide como R2D2 (Arturito) de La Guerra de las Galaxias o el inefable B-9 de Perdidos en el Espacio. Pero todos estos androides no son más que personajes mitológicos o de fantasía, lo que nos confirma que este sueño de construir robots humanoides no ha sido más que una de las tantas quimeras que nos han acompañado como especie.

Sin embargo, a mediados de los años 50 del siglo pasado, con el nacimiento de las tecnologías de  la computación e informática, aquel sueño milenario parecía que por fin podría hacerse realidad. Alan Turing, el famoso matemático inglés considerado como uno de los padres de la computación, especuló sobre la posibilidad de construir artilugios inteligentes, e incluso propuso una prueba (el famoso “Test de Turing”) que debían sortear las máquinas para demostrar que pensaban en el sentido humano.

En aquellos lejanos años surge como disciplina científica la Inteligencia Artificial (IA), y entonces había mucho optimismo en que ya a fines del siglo XX se dispondría de máquinas inteligentes en el más amplio sentido de la palabra, es decir de artilugios mecánicos que pensaran y actuaran igual que el ser humano. Pero llegamos al mítico año 2001, y ya transcurrida una década del siglo XXI, vemos que estamos igual de lejos de alcanzar esa tan anhelada meta que hace sesenta años.

Para muchos no resulta fácil comprender las profundas limitaciones que poseen los computadores, ya que a pesar de los impresionantes avances que permiten que estas máquinas efectúen millones de cálculos por segundo, dispongan de memorias de alta capacidad, corren software que pueden resolver los más intrincados problemas matemáticos y le ganen incluso al campeón mundial de ajedrez, en esencia son sólo “máquinas tontas” que resuelven los problemas por “fuerza bruta”, es decir, repitiendo a gran velocidad (sin cansarse ni equivocarse nunca) instrucciones simples provistas a través de programas computacionales.  El suyo es una forma de pensamiento mecánico, muy distinto al pensamiento humano. Para las máquinas resulta fácil realizar lo que a nosotros nos cuesta mucho, es decir, realizar tediosos cálculos numéricos. Sin embargo el pensamiento mecánico falla en aplicar algo que los humanos es trivial: el sentido común. 

 
La  IA en la ciencia ficción

Mientras los científicos continúan investigando y buscando la forma de construir androides inteligentes, no nos queda más que recurrir a la ciencia ficción, como el único medio para imaginar escenarios en los cuales aquellos compañeros mecánicos sean una realidad cotidiana.

Novelas y películas de ese género, que tratan de robots inteligentes, hay muchas, pero quiero destacar aquí, a un film que tuve la oportunidad de ver recientemente y que me sorprendió gratamente. Se trata de EVA, una película española del año 2011, del director Kike Maíllo. 
 
Lo primero que  llama la atención es encontrarse con una producción española que aborda a tan alto nivel esa temática. Y esto no lo digo porque crea que la industria cinematográfica española (y en general también la latinoamericana) sea de segundo orden, sino que porque existe el prejuicio de que ese tipo de cine es exclusivo de otras realidades, en términos de presupuestos y tecnologías.

La película está ambientada en la ciudad española de Santa Inés, en el año 2041, un futuro no tan lejano, en el que los robots humanoides son ya parte de la vida diaria. Las primeras imágenes del film nos muestran el aterrizaje de un avión ejecutivo Beechcraft Super King Air, en el que regresa después de diez años de ausencia, Alex, un joven ingeniero en robótica. Vuelve para completar un trabajo que dejó inconcluso: programar las emociones de un pequeño androide, que tiene la apariencia de un niño de 10 años.

Para lograr mayor realismo, decide entrevistar a niños de esa edad, y de esta forma enriquecer los algoritmos genéticos y de lógica difusa con los que espera implementar la parte emotiva de la máquina. Y así se encuentra con Eva, una niña de 10 años con la que establece una especial amistad, transformándose ella en el modelo para dotar al pequeño robot de emociones y sentimientos humanos.  Las cosas marchan bien, pero la trama toma un curso inesperado y sorprendente, transformándose estos sentimientos (humanos y mecánicos)  en el protagonista principal de la obra.

En la película se hace una clara distinción entre la inteligencia y las emociones, y se establece que son estas últimas las verdaderamente difíciles de recrear en las máquinas. Incluso tendemos a considerar que los sentimientos y las emociones corresponden a manifestaciones elevadas de la mente, y que son exclusivas del ser humano, al residir en un plano distinto al material. Muchos lo asocian a la espiritualidad y al concepto de Alma. Pero ¿es realmente así, o es que esas manifestaciones elevadas del intelecto, no son más que estados moleculares de nuestro cerebro, y que por lo tanto como realidad física también se pueden recrear virtualmente mediante el software?


Las leyes de la robótica

Al ver película, es inevitable evocar a Isaac Asimov, y sus Leyes de la Robótica, las cuales deben ser cumplidas por todo ente mecánico. Estas leyes son:

1.- Un robot no puede hacer daño a un ser humano, o, por medio de la inacción, permitir que un ser humano sea lesionado.
2.- Un robot debe obedecer las órdenes recibidas de los seres humanos, excepto si estas órdenes entran en conflicto con la Primera Ley.
3.- Un robot debe proteger su propia existencia, en la medida que esta protección no sea incompatible con la Primera Ley o la Segunda Ley.

Y precisamente estas Leyes están omnipresentes en la película. Ellas fueron enunciadas para ser aplicadas rigurosamente a toda máquina autómata, pero un ser mecánico provisto de inteligencia y sentimientos humanos ¿puede ser considerado sólo como una máquina? Y si se le acusa injustamente de violar la Primera Ley de la robótica,  y se le desconecta, ¿no estamos en presencia de un horrendo crimen?

Según palabras del Director Kike Maíllo, “Eva es una historia emotiva que pretende ser una lección sobre la condición humana, y también sobre la imperfección humana”. Pero creo por sobre todo, es una historia que nos permite reflexionar sobre el impacto que la irrupción de estas tecnologías tendrá en la sociedad humana, y sobre cómo nos obligará incluso a replantear conceptos éticos y morales en la relación que tendremos con estos seres mecánicos, que inevitablemente se harán cada día más inteligentes y nos acompañarán, a partir de ahora, en el desarrollo de la civilización, y también en nuestra evolución como especie.




24 de abril de 2012

Un error de Julio Verne


Por Hugo Jara Goldenberg
Dentro de la lista  de los escritores de ciencia ficción más reconocidos y recordados, sin lugar a dudas que un puesto destacado lo ocupa  Julio Verne (1828-1905), quien en sus novelas fue capaz de anticipar innumerables adelantos tecnológicos, impensados para su época. Para muchos,  él fue un iniciado con poderes ocultos que, por medio de la capacidad de la profecía, pudo anticiparse a su tiempo, describiendo con sorprendente precisión una infinidad de inventos  que posteriormente se transformarían en realidad.
Sin embargo, la explicación a su poder premonitorio no está en un supuesto  “don sobrenatural” adivinatorio, sino que en el profundo conocimiento que tenía de la ciencia y tecnología de su época, el que complementado con una gran capacidad literaria, y con las dosis justas de intuición e imaginación, le permitieron proponer muchos escenarios que el futuro vería convertidos en  realidad.
La mejor prueba de que el “poder adivinatorio” de Julio Verne se basaba en la  comprensión que tenía de la ciencia de su tiempo, está en el hecho de que cometió también grandes errores.  Y aunque esto pueda parecer contradictorio se explica perfectamente porque la ciencia a pesar de su gran poder es, por su condición de creación humana, siempre perfectible; por lo cual en su avance y desarrollo, va mejorando la  comprensión de algunos fenómenos naturales entendidos erróneamente.
 Un ejemplo de esta situación lo vemos en su novela “De la Tierra a la Luna” escrito en el año 1865, y en la cual se describe con gran realismo un viaje a nuestro satélite natural. Muchos destacan algunas coincidencias que se dan entre lo que se describe en la novela y el primer viaje del Hombre a la Luna en la nave Apollo 11, realizado en  julio de 1969. Entre estos aciertos sorprendentes se mencionan:
·         País que emprende la misión: EEUU

·         Lugar de lanzamiento: Muy cerca de la base Cabo Kennedy, en Florida.

·         Cantidad de tripulantes: 3

·         Duración del vuelo

Al analizar estas coincidencias, vemos que ellas se pueden explicar perfectamente. De partida, aunque en esa época EEUU no era la principal potencia mundial que es ahora, si se vislumbraba que avanzaba a paso raudo hacia esa condición, por lo que no es de extrañar que Verne ubicara en ese lugar la aventura. También el autor sabía que el lugar más indicado para lanzar un artefacto al espacio, debía estar ubicado cerca del Ecuador, ya que desde ahí se aprovecha la mayor velocidad tangencial asociada  a la rotación de la Tierra, y el lugar más cercano al Ecuador de EEUU está justamente en la península de Florida. Con respecto al número de tripulantes y duración del viaje se trata de similitudes esperables por la naturaleza del viaje.

El gran error.
Sin embargo, a pesar de todas estas coincidencias, Verne cometió un error tan garrafal, que por sí solo echa por tierra cualquier intento por atribuirle poderes ocultos y adivinatorios. El yerro consistió en utilizar como medio de lanzamiento, de la nave que viaja a la Luna, un gran cañón, en lugar de emplear un cohete.
Incurre en este error porque, como ya se señaló anteriormente, Verne escribía sus novelas respetando de manera rigurosa el conocimiento científico de su época, para lo cual se hacía asesorar permanentemente por científicos para validar y corroborar sus cálculos.  Y la ciencia de fines del siglo XIX entendía de manera incorrecta el principio de Acción y Reacción de Isaac Newton (conocida como tercera ley del movimiento), ya que suponía que este principio no funcionaba en el Espacio, puesto que al no haber allí atmósfera, no  hay aire en cual los gases que escapan puedan “afirmarse”, y así generar la  fuerza de reacción necesaria para impulsar la nave. De esta manera  Julio Verne, adhiriendo a esa forma incorrecta de imaginar los viajes espaciales,  no tiene otra opción que recurrir al empleo de un gigantesco cañón para disparar la nave-proyectil en un viaje de tipo balístico inercial, el cual es a todas luces impracticable por la descomunal fuerza de aceleración que deberían soportar tanto el vehículo como los tripulantes durante el lanzamiento. Incluso para escribir la novela debió imaginar una serie de artilugios que permitieran  a  los pasajeros soportar al violento despegue.
Sólo a principios del siglo XX, y gracias a los estudios pioneros en astronáutica del ruso Konstantin Tsiolkovsky (1857-1935), el estadounidense Robert Goddard (1882-1945) y el alemán Hermann Oberth (1894-1989) se pudo establecer el verdadero alcance de la tercera ley de Newton, y de su funcionamiento pleno en el Espacio, reivindicando de este modo al cohete como el medio que permitiría iniciar la conquista del cosmos. Pero aquí se da una situación curiosa ya que un elemento en común que tenía estos tres padres de la astronáutica, es que su sueño por conquistar el Espacio y viajar hacia las estrellas, surgió al leer durante su niñez a Julio Verne, y en particular la novela “De la Tierra a la Luna”. Sin embargo su trabajo científico dejó al desnudo el garrafal error cometido por su “maestro”.

Predecir el futuro
  
El adivinar el futuro ha sido desde siempre una quimera de la especie humana, y ahora parece estar más de moda que nunca, sobre todo si se trata de anticipar catástrofes apocalípticas, como las que se auguran para este año 2012. Los profetas y charlatanes no pierden oportunidad de embaucar a los ingenuos, y aprovechan todos los medios de comunicación para alcanzar el deleznable objetivo de provocar alarma y miedo.
Sin embargo, aunque el futuro nadie lo puede predecir, el conocimiento que nos entrega la ciencia sí nos permite imaginar escenarios futuros probables, y la ciencia ficción seria es un buen medio para aquello, aunque siempre está la posibilidad de errar, como le sucedió al gran Julio Verne.

16 de marzo de 2012

Jornada Académica: Fuerza Aérea de Chile - Universidad de Concepción

El pasado miércoles 14 de marzo se realizó en el auditorio Salvador Gálvez de la Universidad de Concepción, un Seminario organizado en conjunto entre la Facultad de Ingeniería de esta casa de estudios superiores, la Escuadrilla de Reserva “Bío Bío” de la Fuerza Aérea de Chile y el Club Aéreo Universidad de Concepción.

Este evento se enmarcó en la celebración de un nuevo aniversario de la institución armada y en el inicio de las actividades académicas de la Facultad de Ingeniería, y sirvió para resaltar los convenios de colaboración que existen entre ambas instituciones, principalmente en el ámbito aeroespacial.

La jornada contempló tres conferencias. La primera, dictada por el Coronel de Aviación (A) Sr. José Miguel Aguirre G, Director de la Academia de Guerra Aérea de la Fach,  versó sobre “El pasado, presente y futuro de la Fuerza Aérea de Chile”

Yo estuve a cargo de la segunda conferencia, y presenté el tema “La conquista de Espacio: personajes y circunstancias históricas”. Finalmente, intervino el Dr. Rolando Hernández M, Director de Desarrollo Tecnológico del Centro de Óptica y Fotónica CEFOP, de la Universidad de Concepción con la ponencia “El Satélite chileno FAsat-Charlie”.

A continuación, se muestran algunas fotografías de mi intervención en dicho evento, hechas por el Sr. Hans Rautenberg.





6 de marzo de 2012

Giordano Bruno: ¿mártir de la ciencia o un hereje impenitente?

                                                               
Monumento de Giordano Bruno (*)


Por Hugo Jara Goldenberg

En la madrugada del 17 de febrero del año 1600, hace ya 412 años, en las afueras de Roma fue quemado  en la hoguera Giordano Bruno (Nola, 1548 - Roma,1600), un monje rebelde que pagó con su vida la osadía - y valentía - de cuestionar algunos dogmas religiosos y de defender un modelo cosmológico contrario al propuesto oficialmente por la iglesia católica.

En una entrada anterior de este Blog  (ver aquí)  ya  me había referido a Bruno y en aquella oportunidad señalaba que se trata de un personaje histórico atípico, ya que aunque posee admiradores y también  críticos de su vida y obra, resulta ser un perfecto desconocido para la mayoría de las personas. En las charlas y clases en donde lo menciono siempre hago el ejercicio de preguntar por él, y en contadas ocasiones alguien del público señala conocerlo.

Giordano fue un sacerdote de la Orden de los Dominicos, recibió los hábitos siendo muy joven, pero su agudo intelecto lo hizo entrar rápidamente en conflicto con sus superiores. Fue excomulgado por criticar no sólo al modelo cosmológico de Aristóteles (aceptado por la Iglesia romana) sino por cuestionar dogmas fundamentales del catolicismo, como la virginidad de la Virgen María o la Santísima Trinidad.

Acusado de herejía, debió huir y el único lugar seguro en donde  podía estar a salvo del largo brazo de la Inquisición romana, era en el norte de Europa. Durante más de veinte años recorrió la mayoría de los países protestantes, enseñó en las principales Universidades europeas de entonces y escribió varios libros. Es unánimemente  reconocido como el principal  - y quizá el único -  intelectual que defendió públicamente el modelo heliocéntrico de Copérnico durante la segunda mitad del siglo XVI. Pero Giordano no sólo aceptó como válido el modelo del astrónomo polaco, sino que fue mucho más allá, al postular que el Universo es infinito, que cada estrella es como nuestro Sol.

En el año 1591, por razones que cuesta comprender, Giordano aceptó una invitación para acudir a Venecia, quizá confiado en la relativa libertad e independencia que la república del Véneto tenía de Roma. Pero su exceso de confianza le costó caro ya que al poco tiempo de llegar fue arrestado por la Inquisición, iniciándose un largo proceso en su contra que concluyó con la condena  a la hoguera.  Dada su valía intelectual, desde el momento mismo de su suplicio Giordano se transformó para muchos en un mártir de la ciencia y la libertad de pensamiento, ya que por defender sus ideas y convicciones no vaciló en enfrentar con una entereza supra humana el más cruel de los destinos.

Sin embargo, actualmente la mayoría de los  historiadores cuestionan el otorgarle a Girodano Bruno el estatus de mártir de la ciencia ya que en esencia él no era un científico - tal como se le entiende hoy - , sino  una mezcla de  filósofo, místico y mago,  cuyo objetivo era lograr una síntesis entre milenarias creencias pre-cristianas,  el catolicismo y el pensamiento hermético. Incluso, ya es aceptado que la condena a muerte de Bruno se debió fundamentalmente a su rechazo a ciertos dogmas de la iglesia, y no a sus múltiples especulaciones filosóficas que ahora interpretamos como divagaciones científicas.

Esta situación no es del agrado de los admiradores de Giordano, ya que en cierta forma se minimiza su importancia en el surgimiento de la ciencia, al asociar el motivo final de su sacrificio a  aspectos exclusivamente teológicos. Sin embargo hay algunos destacados epistemólogos que defienden su aporte pionero y visionario a la génesis del pensamiento científico moderno.

En esta línea, hace poco tuve la oportunidad de leer un excelente libro del doctor Hermes H. Benitez, titulado “Ensayos sobre ciencia y religión: De Giordano Bruno a Charles Darwin”,  Ril Editores, 2011.  Se trata de un compilación de ensayos que el Doctor Benitez ha publicado en el transcurso de los años en diferentes medios escritos, y en los cuales aborda el siempre controvertido enfrentamiento entre ciencia y religión.

En el primer capítulo del libro, titulado “Giordano Bruno, precursor de la ciencia moderna”, el autor analiza en profundidad esta controversia y logra arrojar algo de luz con  respecto al verdadero papel que este pensador renacentista jugó en la síntesis intelectual que derivó en la ciencia  moderna. El Dr. Benitez señala que, aunque es ampliamente aceptado entre los especialistas que es inadecuado atribuir al pensamiento de Bruno un carácter científico, tampoco se debe desconocer que en el surgimiento y consolidación del pensamiento racional moderno confluyeron múltiples líneas intelectuales, entre ellas la  metafísica y la filosofía.

Y es aquí en donde, según argumentos del Dr. Benites, el aporte de Giordano Bruno es incuestionable, ya que sus ideas novedosas y muchas veces revolucionarias, ayudaron a preparar el terreno para la irrupción de las nuevas ideas científicas que llegaría de la mano de personajes como Galileo Galilei, Johannes Kepler, René Descartes e Isaac Newton. Según el autor, fue gracias a Giordano que “la ciencia moderna pudo llegar a constituirse como tal, gracias a que encontró el terreno abonado, por un lado, por la crítica filosófica que éste hizo de la ciencia aristotélica-medieval, y por otro, por su teoría metafísica alternativa acerca del Universo y el lugar del Hombre dentro de él”.

Quizá si los más relevante y trascendente de su pensamiento fue el proponer un Universo infinito y acentrado.  Al respecto Bruno señalaba "el espacio y el universo son infinitos; y existe una infinidad de mundos análogos al nuestro.....". El solo constatar que estas ideas, que nos parecen tan modernas, fueron enunciadas hace más de cuatrocientos años, dan cuenta del portento intelectual de Giordano, situación que lo pone a la altura de los más grandes pensadores de todos los tiempos.

(*) Monumento  en homenaje a Giordano Bruno, erigido en el año 1889  y emplazado en Campo de Fiore (Roma), el mismo lugar en donde fue quemado vivo en la hoguera. 

24 de enero de 2012

La sonda Vogager y los murmullos del planeta Tierra

Imagen artística sonda Vogager (NASA)
                                                       
Por Hugo Jara Goldenberg


El pasado 20 de diciembre se cumplieron 15 años de la muerte de Carl Sagan (1934-1996), el recordado astrónomo y divulgador científico que dedicó su vida a transmitir el conocimiento especializado al ciudadano común. Aunque oficialmente era astrónomo, su atención se proyectaba a diferentes ámbitos del saber, lo que le permitía incursionar con conocimiento experto en variadas disciplinas.
Un área en la que participó activamente fue en la Astronáutica. Trabajó como asesor científico para la Nasa e instruyó a los astronautas de las misiones Apolo en temas astronómicos. También colaboró en la preparación de misiones no tripuladas para explorar el Sistema Solar exterior y entre ellas se destaca su aporte en el diseño de las naves Pioneer y Vogager, las cuales fueron construidas en la década de los 70 del siglo pasado.

En aquellos años, después de la llegada a la Luna y del término del proyecto Apolo, la Nasa decidió comenzar a explorar la zona externa del Sistema Solar, en particular se programó visitar a los planetas gigantes gaseosos Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Ante la imposibilidad de enviar seres humanos, se comenzaron a planificar misiones no tripuladas (sondas robóticas), similares a las que ya habían explorado con gran éxito la Luna y estudiado a los planetas Venus y Marte.
Carl Sagan participó en estos proyectos como astrónomo planetario, es decir como experto en el Sistema Solar, y en esa condición debía asesorar en aspectos tales como definición de estándares técnicos de las naves, construcción de instrumentos,  diseño de experimentos, etc. Se lanzaron cuatro misiones, la Pioneer 10 (1972), Pioneer 11 (1973), Vogager 1 (1977)  y Vogager 2 (1977). El objetivo de todas ellas fue estudiar en sobrevuelo a los planetas gaseosos gigantes, y después de cumplida su tarea debían continuar viajando  hasta abandonar el Sistema Solar y adentrarse en el Espacio interestelar.

Aprovechando esta situación, y considerando la posibilidad (aunque muy remota) de que dichas naves, en un futuro lejano, pudieran ser interceptadas por alguna civilización extraterrestre, es que se sugirió enviar en ellas algún mensaje para aquellos eventuales seres inteligentes. Carl Sagan junto al astrónomo Frank Drake y otros especialistas diseñaron un mensaje dispuesto en una placa de oro que incluye dibujos que permitirían identificar la procedencia de las naves y la existencia de los seres inteligentes (humanos) que las crearon. Esta placa fue adosada a las naves Pioneer 10 y Pioneer 11, y actualmente después de casi cuarenta años de viaje se encuentran ya en la frontera del Sistema Solar.

Placa de oro a bordo de las naves Pionner (NASA)

Las naves Vogager
Después del éxito de las naves Pioneer, le correspondió el turno a la siguiente generación de sondas robots: Las Vogeger, que iniciaron su misión en el año 1977. Al igual que sus antecesoras, se trataba de dos naves gemelas que deberían continuar con la exploración de los planetas gaseosos, y después de cumplida su misión correrían igual suerte que aquellas, es decir quedarían a la deriva en un viaje sin fin  hacia las estrellas.
Los responsables de proyecto propusieron a Carl Sagan incluir en estas naves un mensaje más elaborado que la placa de oro que iba en las Pioneer, que considerara además sonidos y fotografías. Con menos de un año de plazo Sagan y su equipo de colaboradores aceptaron el desafío y sin perder tiempo pusieron manos a la obra.
En esa época la tecnología de punta que se utilizaba para registrar el sonido era la cinta magnética, pero obviamente por sus características de fragilidad y alta sensibilidad a los campos magnéticos, no era aplicable para estos mensajes que debían viajar durante cientos de miles de años y en un ambiente hostil. Se decidió entonces utilizar un disco fonográfico, construido de cobre y recubierto de oro para asegurar la resistencia de los surcos. El disco fue diseñado para reproducir a la mitad de velocidad que los clásicos LP de 33 RPM, y con capacidad de unos 90 minutos de sonidos y de algunas imágenes. La idea era confeccionar una suerte de enciclopedia que resumiera la historia de la humanidad.
Dada la limitada capacidad de almacenamiento fue necesario seleccionar con especial cuidado aquellos sonidos e imágenes que mejor representaran al planeta Tierra y a la especie humana. El trabajo no fue fácil y finalmente se eligieron fragmentos de piezas clásicas como la Quinta Sinfonía de Beethoven y el primer movimiento del Concierto Brandenburgues N° 2 de Bach, entre otras.  Música popular, folclórica y étnica de diversos países y culturas. También se incluyeron sonidos de la naturaleza, como el canto de una ballena, el ladrido de perros, la caída de la lluvia y el silbar del viento.  El saludo (hola) en 50 idiomas, y un mensaje del entonces Secretario General de las Naciones Unidas. Se agregaron también 150 fotografías y láminas de variados temas.
En el equipo que preparó el disco de las Vogager estaba Ann Druyan, quien llegaría a ser esposa de Sagan. Después de cumplida su misión y ya casados, escribieron juntos el libro “Murmullos de la Tierra” en el cual detallan los pormenores de la preparación del disco. De su relato nos enteramos que también se decidió incluir en el disco la grabación de las ondas cerebrales de Ann Druyan, para que se pudiera conocer, eventualmente, la estructura del pensamiento y también de los sentimientos humanos.
El disco está cubierto por una tapa metálica en donde aparecen las instrucciones para su lectura, como por ejemplo la posición correcta de la aguja, la sincronización de las imágenes, la forma de reconstruir las imágenes a partir de las señales grabadas y la interpretación de las ondas de sonido. La aguja, que es el elemento clave para la lectura, va dispuesto en un depósito especial.

Cobierta protectora del disco con instrucciones (NASA)



Disco con los susurros del planeta Tierra (NASA)

En los límites del Sistema Solar
En una afortunada coincidencia, a principios de diciembre pasado, el mes en que se recordaron los 15 años de la partida de Carl Sagan, la Nasa anunció que la Vogager 1, después de más de 34 años de viaje por el Espacio está finalmente alcanzando los límites del Sistema Solar, y continúa realizando descubrimientos sorprendentes, como que la interacción entre el, a esa distancia, debilitado viento solar y los rayos cósmicos que proceden del Espacio interestelar genera una corriente en sentido inverso, que ha hecho que en ese lugar el “viento” sople en contra del avance de la nave.
Esta información es muy valiosa y permite confrontar y mejorar nuestros modelos acerca de la morfología del Sistema Solar. Se espera que la Vogager I continúe enviando datos por vario años más, por lo menos hasta el 2020. Esto va a depender de la duración de su fuente de energía, la cual a través de la desintegración de cápsulas de plutonio, produce calor que es transformado en electricidad. Muchos de los instrumentos iniciales se han ido apagando de manera programada, a fin de aprovechar y optimizar el uso de la energía.
En estos momentos, la Vogager 1 está a punto de abandonar el Sistema Solar, y cuando la haga será el primer artefacto construido por la especie humana que se adentre en el espacio interestelar. Su rumbo apunta hacia la constelación Ofiuco y aun considerando que se desplaza a una velocidad de 17 kilómetros por segundo (61200 km/h), le tomará centenares de miles de años en aproximarse a la primera estrella que está en esa dirección. Y si por casualidad seres pensantes la interceptan, encontrarán en ella imágenes y sonidos de un planeta lejano, en el cual pudo surgir y prosperar la vida y evolucionar seres inteligentes que fueron capaces de desarrollar la tecnología necesaria para enviar un mensaje hacía el Espacio profundo. Si es que este “mensaje en una botella cósmico” es encontrado algún día, lo más probable es que la especie y la civilización que lo envió ya no exista, y sólo quedaran de nosotros esos “murmullos” que flotan hacia la eternidad en un anticuado disco fonográfico metálico.