SONETO DEL VINO

¿En qué reino, en qué siglo, bajo qué silenciosa conjunción de los astros, en qué secreto día que el mármol no ha salvado, surgió la valerosa y singular idea de inventar la alegría?

Con otoños de oro la inventaron. El vino fluye rojo a lo largo de las generaciones como el río del tiempo y en el arduo camino nos prodiga su música, su fuego y sus leones.

En la noche del júbilo o en la jornada adversa exalta la alegría o mitiga el espanto y el ditirambo nuevo que este día le canto

otrora lo cantaron el árabe y el persa. Vino, enséñame el arte de ver mi propia historia como si ésta ya fuera ceniza en la memoria.

Jorge Luis Borges

Como un anónimo dijo “Ese hombre no viene como conviene, sino como con vino”

Un OVNI es un objeto volante no identificado. El Telescopio Espacial Hubble ha observado un OVNI, un objeto no asociado a ninguna galaxia, por lo tanto un objeto “volante” por el universo, que ha “guiñado el ojo” al Hubble y los científicos han quedado desconcertados pues las propiedades de su parpadeo no tienen explicación actualmente (objeto volante no identificado).

El artículo técnico de K. Barbary et al., “DISCOVERY OF AN UNUSUAL OPTICAL TRANSIENT WITH THE HUBBLE SPACE TELESCOPE,” Accepted to ApJ: September 8, 2008 , ha denominado al OVNI con el curioso nombre de SCP 06F6, un transitorio óptico no usual (lo único que hemos visto es su luz) encontrado durante una búsqueda rutinaria de supernovas. Se comparan fotos de la misma región del cielo en diferentes momentos buscando que aparezca una luz no previamente observada. Cuando se observa, se repiten las observaciones periódicamente para comprobar sus propiedades y determinar el tipo de supernova observada. Además, se utilizan otros telescopios terrestres para enfocar a dicha luz, obtener su espectro y determinar qué tipo de supernova (u objeto) es el responsable del “fogonazo.”

SCP 06F6 ha sido descubierta en el “Hubble Space Telescope Cluster Supernova Survey” y es sorprendente por muchas razones. La fuente luminosa ha brillado durante 100 días alcanzando un pico de magnitud estelar 21. No se ha observado ninguna galaxia ni estrella en el punto donde ha aparecido la fuente. Los espectros ópticos son “excepcionales” mostrando 5 bandas de absorción anchas entre 4100°A y 6500°A, y prácticamente un continuo sin bandas más allá de los 6500°A. La forma de este espectro de luz es inconsistente con cualquier fenómeno conocido (comprendido) hoy en día, ni microlentes gravitatorias, ni ningún tipo de supernova, ni siquiera se parece a ningún espectro observado previamente en la base de datos de objetos de cielo profundo (Sloan Digital Sky Survey).

La nueva fuente es el primer objeto de un nuevo tipo de objetos en el universo. Por ahora, el OVNI ideal para los ufólogos.

¿Podría ser un objeto de nuestra galaxia (corrimiento al rojo z=0)? Las líneas a 4320°A and 4870°A son consistentes con las líneas del Hidrógeno gamma (4341°A) y beta (4861°A), respectivamente, sin embargo, falta la importantísima línea alfa (6563°A), de la que hay cierta rastro en el espectro obtenido con el telescopio terrestre Keck, pero no aparece en los obtenidos con los telescopios VLT y Subaru. No se han podido identificar líneas espectrales de otros elementos. Lo que se ha observado no tiene explicación según las teorías astrofísicas actuales. Más aún, las características espectrales observadas son casi (pero no exactamente) periódicas en la longitud de onda. ¡Una locura!

¿Podría ser un objeto extragaláctico? El cluster que se estaba observando tiene un corrimiento z=1.1, luego podría ser un objeto con 0<z<2.7, el límite superior debido a la ausencia de la línea de Lyman a 4500°A. Una estimación del flujo de energía emitida por un objeto a z=1.1 con una magnitud aparente de 21 es comparable al de las supernovas más poderosas hasta el momento, SN 2005ap y SN 2006gy, sin embargo, el espectro continuo observado no corresponde con la radiación que emitiría una supernova.

Recapitulemos un OVNI con las siguientes propiedades: Una curva de luminosidad simétrica alrededor de un pico que se ha alcanzado en unos 100 días, variaciones pequeñas de color estadísticamente significativas en todo el espectro, no se ha detectado ni galaxia ni otro objeto progenitor, el espectro presenta picos en el azul y es prácticamente continuo en el rojo, y hay cierta evidencia de cambios (evolución temporal) en el espectro.

Un nuevo jeroglífico para los astrónomos (¿o para las ufólogos?).

Por cierto, el Kanijo nos recuerda que la “Explosión estelar que fue el objeto más distante visible al ojo desnudo,” de marzo de 2008, ahora parece que dicho “Estallido de rayos gamma visible “a simple vista” fue dirigido directamente contra la Tierra,” según se publicó en la revista Nature, ¿por fuentes extraterrestres?

Hasta CORDIS habla del tema “Astrónomos revelan que una explosión masiva de rayos gamma apuntaba a la Tierra.”

Y ahora, Iker se levanta del sillón y dice…

Investigadores canadienses usando el telescopio Gemini Norte en Mauna Kea, Hawai, han tomado imágenes de la estrella 1RXS J160929.1-210524 (a unos 500 años luz de la Tierra) y de un candidato a compañero de la estrella. Los espectros ópticos indican que el compañero es un planeta tipo Júpiter que la orbita a una distancia unas 330 veces la distancia Tierra-Sol. Gracias a esta gran distancia (Neptuno se encuentra a unas 30 veces) es la que ha facilitado el descubrimiento, que todavía necesita confirmación.

First Picture of Likely Planet Around a Sun-Like Star

First photo of planet around alien star

First Picture of Likely Planet around Sun-like Star

Ya ha habido muchas fotos de planetas que no han recibido confirmación (por ejemplo, “Hubble sees ‘planet’ around star“, “Photo may be first of extrasolar planet“).

En español no dejéis de visitar las traducciones de Kanijo en Ciencia Kanija: “Primera imagen de un planeta alrededor de una estrella alienígena.”

La calma que precede a la tormenta o la actividad solar debería ser más alta de lo que es. Deberíamos haber superado el mínimo del ciclo solar número 23 y estar iniciando el máximo del ciclo 24. ¿Dónde están las manchas solares? Las primeras manchas del ciclo 24 fueron observadas en agosto, pero la actividad actual es sorprendentemente baja, especialmente ya que la NASA anunció en 2006 que el próximo ciclo (el actual) sería muy fuerte. ¿Qué es lo que pasa?

Hay muchos análisis de la actividad solar. He seleccionado HAO Li-sheng, BI Bao-gui, and YAO Xue-xiang, “An Analysis of the Variation of Solar Activity,” Chinese Astronomy and Astrophysics 32: 47-55 ( 2008 ), que utilizan técnicas de ondículas (wavelets) para volver a comprobar que la actividad solar tiene periodicidad cada 10.7 años (el famoso periodo de casi 11 años) pero con el añadido de un periodo de 101 años, no tan conocido. Los autores del estudio han utilizado los datos del número de manchas solares en un periodo de 257 años (promediado por trimestres), desde 1749-1950 del U.S. Geophysical Data Center y desde 1951-2005 del Laboratory of Systematic Diagnosis and Prediction of China Meteorological Administration. Como desde 1950 la actividad solar ha sido cada vez más intensa, los autores predicen que próximamente la actividad solar empezará a decrecer.

Estas son buenas noticias para los que asocian el cambio climático a la actividad solar, como en el artículo de Ilya G. Usoskin et al. “A Millennium Scale Sunspot Number Reconstruction: Evidence For an Unusually Active Sun Since the 1940′s,” Phys. Rev. Lett. 91, 211101 ( 2003 ), versión gratuita, quienes reconstruyeron la actividad de las manchas solares desde el año 850 utilizando registros de la concentración de un isótopo de berilio en el hielo polar. Los autores observaban que la actividad solar en los últimos 60 años era la más intensa de los últimos 1150 años, sugiriendo una conexión entre clima y actividad solar (por ejemplo, observan máximos en la actividad solar entre 1100 y 1300 correspondientes al periodo cálido medieval).

[Edición de 26 septiembre de 2008: en todas las fechas de esta entrada hay que añadir un retraso de unos 6 meses. El LHC ha sufrido un problema técnico: una fuga no esperada. Habrá que calentar hasta la temperatura ambiente todos los imanes, reparar la fuga, chequar el resto, y luego volver a enfriar todos los imanes; además, en invierno no puede usarse el LHC para no sobrecargar las líneas eléctricas en las cercanías de Grenoble.]

El LHC del CERN está de moda. ¡A quién le importa! Parece que a mucha gente. ¿Cuál será el primer “descubrimiento” del LHC? Obviamente, nadie lo sabe.

Lo que sí sabe es que Stephen Hawking ha apostado 100$ contra Peter Higgs a que el LHC no encontrará el bosón de Higgs. ¿Sólo 100 dólares? ¿Por qué no 10.000? ¿Sabe Hawking que va a perder la apuesta? Ya ha perdido varias. Eso sí, acompañadas de sendos libros que ha sabido “vender” bien.

¿Será el descubrimiento del Higgs el primer “gran resultado” del LHC? Pongamos los pies en la tierra. No. Lo siento, querido lector, pero no. Yo no soy experto, así que no me creas, si no quieres,… pero, por lo poco que sé, no lo será. ¿Cuál lo será? Veamos qué dice al respecto O. Buchmüller, del CERN, en su artículo “The Search for New Physics at the LHC,” en el congreso Strings 2008, celebrado, donde si no, en el propio CERN del 18 al 23 de agosto de este año (video en inglés de la conferencia), al que por cierto Ed Witten no ha asistido ¿por qué será?

Lo primero que debemos saber es que en las colisiones de protones generarán tantas partículas, que encontrar fenómenos interesantes o nuevos es lo mismo que buscar una aguja en un enorme pajar. Para lograrlo hay que comprender muy bien los procesos involucrados en estas colisiones para poder separar lo conocido de lo desconocido. Por tanto, los primeros experimentos tendrán por objeto mejorar nuestro conocimiento de lo conocido y sus resultados serán tan “aburridos” como “nuestro pan de cada día.”

Probablemente el primer artículo publicado a partir de datos del LHC será algo como

“Charged particle multiplicity in pp collisions at 10 TeV,” CMS collaboration, Mach 2009. [Edición de 26 septiembre de 2008: September 2009]

Se redescubrirá el Modelo Estándar, reestableciéndolo a una energiá de 10 TeV (más tarde hasta 14 TeV). Un acontecimiento importante será el redescubrimiento del quark top, por primera vez en Europa.

¿Cuándo se descubrirá el bosón de Higgs en el LHC? Un bosón de Higgs de unos 120 GeV (el que yo considero más razonable) se descubriría entre el año 2010 y el 2011. El rango de masas en reposo para el Higgs en el que será más difícil encontrarlo será entre 115 y 120 GeV. El descubrimiento más pronto del Higgs se produciría a principios de 2009 sólo si su masa fuera de unos 160 GeV en el detector ATLAS, ya que es el rango donde menor “luminosidad” se requiere, pero recordemos que el Tevatrón ya ha excluido un Higgs con una masa de unos 170 GeV (pero no menos o más).

Muchos esperan que antes se hayan descubierto cosas más interesantes con lo que quizás se cumpla la predicción de M.E. Peskin “Cuando el LHC descubra el bosón de Higgs, este descubrimiento ya no será considerado interesante.”

2008 es el año de la máquina, de la puesta en marcha de la máquina, los detectores y todos los sistemas informáticos de análisis de datos.

2009 es el año de los primeros descubrimientos, de los primeros resultados, el re-descubrimiento del Modelo Estándar a 10 TeV, que habré que comprender para conocer el “ruido de fondo” (lo ya conocido que no interesa) que observaremos en las colisiones.

2010-2011 serán los años del Higgs, cuando el LHC descubra (o excluya) la existencia de dicha partícula.ç

2009 podría ser el año del descubrimiento (primeras evidencias) de la supersimetría a baja energía (una partícula WIMP) aunque se requerirá más tiempo para confirmarlo sin lugar a dudas.

Los próximos años serán muy interesantes para la Física. En este blog estaremos siempre “al loro” de los nuevos descubrimientos y evidencias.

Claudi Mans (i Teixodó) es catedrático de Ingeniería Química de la Universidad de Barcelona, químico, y divulgador científico. En su libro “Tortilla quemada” traduce al español su libro en catalán “La truita cremada.” ¿Por qué los autores catalanes cuando traducen sus propios libros al español lo hacen tan mal? ¿Odian el español? ¿Lo han olvidado? Es una pena, olvidan los millones de posibles lectores de sus libros en latinoamérica. Quizás debieran recordar lo que un embajador alemán le dijo a un embajador español, “los alemanes os envidiamos a los españoles porque vuestro idioma perdurará y el nuestro acabará por desaparecer.”

Cientos de millones de personas hablan el español, muy pocos el alemán o el catalán. ¿Por qué despreciar el español? Dejando aparte la “traducción,” el libro se deja leer, tiene sus más y sus menos, pero lo importante en un libro de divulgación, que aprendas, lo consigue, que no es poco.

Como libro de “recetas” divulgativas (“vulgares,” recordad que divulgación en inglés es “vulgarization”) está bastante bien. Logra que aprendas algunas cosas y te sorprende por los conocimientos del autor, no sólo de química, si no de historia y de la vida misma. A veces peca de pedante, como en el capítulo 19, “Calefacción sin control,” o en el capítulo 21 con la “Ciudad química (Barcelona)”. Pero en general es un libro bastante recomendable, que se deja leer bien (si no esperas mucho, te sorprenderá, si esperas demasiado, te decepcionará). Por cierto, me estoy repitiendo, cual tortilla “española” quemada (cuidado con el ajo y la cebolla).

El primer capítulo del libro, sin lugar a dudas el mejor, “Meditación ante una tortilla quemada: mojar, adherir y lavar,” muestra el estilo de lo que debería ser el resto del libro, pero pone el listón alto y el resto decepciona (por comparación). Los capítulos 2 y 3, ni fu, ni fa. Sobran. El cuarto, “Flanes” te hace pensar, pero ¿por qué tanto rodeos y no ir directo al grano? ¿Eso es la divulgación? La idea es bueno pero la “forma” podría ser mucho mejor.

El capítulo 5 empieza “El comportamiento humano oscila entre el individualismo y el gregarismo,” y continúa con “Os cuento mi vida.” Quizás debería continuar con el capítulo 18, “Ligar,” que sí, va de ligar, flirtear, buscar pareja, … El capítulo 6 no convence y el 7 “entropología” demasiado pedante. El octavo “los mendigos de la tumba de Haji Ali” me ha resultado “conocido” (pero no sabría decir de dónde) pero está muy bien. Me ha gustado.

El capítulo 9 sobre la “Termodinámica y cinética de un examen” es, cuanto menos, muy discutible, es de catedrático “chapado a la antigua.” El décimo, con su “God dag” (“buenos días” en islandés) te hace pensar ¿no me he dado cuenta, tendré que hacerlo? Me ha gustado. El capítulo 11, como otros en el libro al estilo simplicio-salviati galileano es flojo, no domina estos lares el autor. A qué vienen esos “¿Cómorrr?” Pero bueno, el capítulo 12, curioso “¿Qué es un huevo duro?” El décimotercero, no iba a ser menos, muy flojo, pero es que el capítulo 14 tampoco ofrece nada más allá y resulta, en cuanto a estilo, muy pesado. Me he visto obligado a “obligarme” a mí mismo a leerlo, ya que tras las dos primeras páginas el cuerpo me pedía dejar de leer el resto del capítulo y del libro. Aguanté, pero os confieso, decepcionante.

Empieza bien la “Parábola de la mayonesa y el alioli,” pero la faena es rematada con poca maestría. Hay cierta pedantería en el autor que “molesta” (no será que yo también soy pedante, lo confieso, lo soy). “Salpicar,” capítulo 16, tiene un pésimo inicio, pero el final no decepciona. “A contracorriente,” me recordó algo, no está mal y me obligó a repetir los cálculos matemáticos, harto simples, pero me recordó… bueno el autor lo resuelve al final. Conforme el libro se va acabando va flojeando…

No cuento más. Son pequeñas “píldoras” divulgativas, algunas mejores, otras peores, pero que se leen con facilidad (que una no te gusta, pasas a la siguiente y no te pierdes nada). Si te animas, que lo disfrutes.

Piedra nativa

La luz devasta las alturas Manadas de imperios en derrota El ojo retrocede cercado de reflejos

Países vastos como el insomnio Pedregales de huesos

Otoño sin confines Alza la sed sus invisibles surtidores Un último pirú predica en el desierto

Cierra los ojos y oye cantar la luz: El mediodía anida en tu tímpano

Cierra los ojos y ábrelos: No hay nadie ni siquiera tú mismo Lo que no es piedra es luz

Octavio Paz

Antonio Córdoba (Barba) es Catedrático de Análisis Matemático de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM). Estudió su doctorado en The University of Chicago, en 1974, bajo la dirección del genial Charles L. Fefferman, quien también le dirigió la tesis doctoral a su hijo, Diego Córdoba, en la Princeton University, 1998, sobre inestabilidades en flujo quasi-geostrófico (el modelo matemático más usado para la troposfera en meteorología).

De Antonio os recomiendo sus curiosos “Tontetos, difeorrimas y ripiolemas,” y su interesante artículo “Un matemático en la Transición” GACETA DE LA REAL SOCIEDAD MATEMÁTICA ESPAÑOLA, 7:29-48 (2004), donde glosa su historia profesional en el marco de matemática española del tardofranquismo de principios de los 1970s. “Lo mejor es enemigo de lo bueno,” E. Thevenin.

En aquella época los estudiantes eran “revoltosos” por no decir “revolucionarios.” Escuchaban a Paco Ibañez y leían a Bourbaki. Sin embargo, “la promoción que acabó en el año 1971 convirtió en objeto de caza deportiva la ignorancia.”

Germán Ancochea, autor del primer artículo de un español en la prestigiosa Annals of Mathematics, afirmaba “en esta Facultad, un analista es el que no sabe Álgebra, un algebrista es el que no sabe Análisis, un geómetra…” Don Germán le presentó a Antonio un joven que acababa de doctorarse en la Universidad de Chicago, Miguel de Guzmán, bajo la dirección de Alberto Calderón, quien le acabó ayudando para desarrollar la suya con Charles Fefferman, el “full professor” (catedrático) más joven de la historia de la universidad americana.

Antonio describe con cariño su paso por Chicago donde fue durante tres años el único estudiante presente en los seminarios del Departamento de Matemáticas, organizados por Antoni Zygmund, en los que destacaba la habilidad de Calderón con el cigarrillo (entonces fumar en clase no era políticamente incorrecto) para mantener la ceniza, que alcanzaba tamaños inverosímiles antes de ser echada al cenicero.

Antonio defendió su tesis doctoral sobre el problema de Kakeya (“Perseguí un enigma, / le ofrecí mi tiempo. / Inventé estrategias / que se llevó el viento. / Formulé preguntas, / coseché el silencio. / Inicié mil cuentas / que jamás luz dieron. / Se esfumó mi esfuerzo / en tan vano empeño: / ni obtuve la prueba / ni el gran contraejemplo. / Lo que yo buscaba / estaba muy lejos“), aceptó una de la Universidad de Princeton, a la que se incorporó en septiembre de 1974 y se fue de vacaciones con su esposa en Volkswagen Escarabajo rojo, siguiendo la famosa ruta 101 cantada por Bob Dylan.

“El reciente desarrollo de las Matemáticas en España resulta inconcebible sin contar con esa pléyade de estudiantes que fueron becados para hacer el doctorado en buenas escuelas del extranjero, de Estados Unidos y Francia fundamentalmente. El hecho de que también se produjese luego una gran expansión en el número de puestos docentes de las universidades españolas propició un retorno fácil de la mayoría de ellos.”

Aún así, la España de aquella época y quizás la España de hoy en día, queda muy bien reflejada en “sorprende lo fácil que resulta entre nosotros descalificar a quien despunta un poco, por haber visto otras realidades y tener otras experiencias, y nos señala algún camino de mejora. (…) sorprende que, en diez años escasos, aquellos universitarios que se emocionaban con las consignas de “prohibido prohibir”, “la imaginación al poder” o “seamos realistas, pidamos lo imposible”, hubieran trocado los anhelos abstractos en comodidades concretas. En vez de cambiar la Universidad habían cambiado ellos.”

Antonio Córdoba nos cuenta en “Matemáticas: Un Departamento en tiempos de la Movida,” como se fundó el Departamento de Matemáticas de la UAM, en el tiempo de los bandos de Enrique Tierno Galván y el cine de Pedro Almodóvar. Era una época de quejas continuas por “los pocos recursos y atención que recibía la ciencia en nuestro país.” La época en la que la contratación de plazas en la Facultad dependía del número de artículos y no de su calidad (Fernando Varela señaló que con estos criterios “la autora Corín Tellado quedaría muy por delante de Miguel de Cervantes” y el propio Antonio llegó a citar a “los Luthiers, por aquello de que “en rigor no es mejor por ser mayor o menor” la lista de publicaciones, se entiende”).

Diego Córdoba (Gasolaz) es hijo de Antonio y matemático en el IMAFF del CSIC. Su artículo de divulgación “Las matemáticas de los fluidos: torbellinos, gotas y olas,” junto a Marco Antonio Fontelos y José Luis Rodrigo, LA GACETA DE LA RSME, 8:53-83 (2005) merece una lectura cuidada y que le dediquemos esta entrada.

Empieza fuerte “a pesar de su importancia (práctica), el análisis de los fluidos tropieza con enormes dificultades de naturaleza matemática.” Ya el premio Nobel Richard Feynman calificó a la turbulencia como “the most important unsolved problem of classical physics”.

“Fue Leonard Euler quien, en 1755, escribió por primera vez las ecuaciones diferenciales que rigen el movimiento de un fluido no viscoso. Setenta años después C. Navier e, independientemente, G. Stokes introdujeron el término de viscosidad en las ecuaciones que hoy denominamos de Navier-Stokes.” La diferencia más importante entre las ecuaciones de Euler y las de Navier-Stokes es que las primeras conservan la energía pero en las segundas ésta decrece. Diego nos recuerda que “A fecha de hoy, casi doscientos años después, la mera existencia de soluciones únicas no está garantizada, por lo que, en principio, las soluciones de dichas ecuaciones podrían desarrollar singularidades, es decir valores no acotados de la velocidad o de sus derivadas, o estructuras casi singulares en tiempo finito.”

La existencia (local) de soluciones de las ecuaciones de Navier-Stokes fue demostrada en 1933 por J. Leray, no obstante, la unicidad de estas soluciones sigue siendo un problema abierto. Por ejemplo, para Euler la unicidad es falsa, pueden generarse singularidades. ¿Se generan singularidades en las soluciones de la ecuación de Navier-Stokes en dimensión n=3? J. Leray lo conjeturó como posible explicación del fenómeno de la turbulencia. En dimensión n=2, no es posible la generación de dichas singularidades, con lo que las soluciones locales son también globales (tanto para Euler como Navier-Stokes).

“¿Puede el fluido desarrollar una singularidad en tiempo finito? Hasta ahora todos los teoremas van en la dirección negativa. No obstante el ejemplo más simple, que cualquiera puede experimentar en casa, es la formación de una gota de agua y su posterior ruptura. (…) Los experimentos muestran que la viscosidad desempeña un papel fundamental en la geometría de la ruptura de las gotas; en el caso muy viscoso se observa la formación de filamentos muy delgados que finalmente desaparecen.”

Las inestabilidades y singularidades en fluidos más estudiadas están asociadas a interfases. La más conocida es la inestabilidad de Rayleigh (1879) para una columna de fluido no viscoso que él estudió en la aproximación lineal pero que también se ha estudiado en el caso de pequeñas perturbaciones no lineales. ¿Qué pasa cuando incluimos la viscosidad? ¿La inestabilidad de Rayleigh desemboca en una ruptura del tubo fluido en tiempo finito, tal y como la experiencia demuestra, o no? “Hoy por hoy, no hay demostración de que tal cosa ocurra o, por contra, de que el sistema de Navier-Stokes no contenga soluciones con ruptura de interfases (con la consiguiente formación de gotas) en tiempo finito.” Los únicos resultados conocidos han sido obetnidos mediante simulaciones numéricas.

Otra inestabilidad muy conocida es la de Kelvin-Helmholtz para el movimiento bidimensional de dos fluidos inmiscibles, incompresibles y no viscosos separados por una interfase. Tampoco existe demostración matemática rigurosa sólo evidencia numérica.

Muchos problemas matemáticos en física de fluidos aún por resolver. No en balde, uno de los Premios del Milenio del Instituto Clay, dotados con un millón de dólares, es relativo a la unicidad de las soluciones de las ecuaciones de Navier-Stokes. ¿Cómo no? La descripción del reto es de mismísimo Charles L. Fefferman, “EXISTENCE AND SMOOTHNESS OF THE NAVIER-STOKES EQUATION,” de quién si no (el padre científico de los Córdoba).

Seth Lloyd del Departamento de Ingeniería Mecánica del MIT, es uno de los grandes expertos mundiales en computación cuántica y de los pocos que ve la computación cuántica adiabática con buenos ojos. ¿Y qué hace un investigador cuya tesis doctoral iba de agujeros negros en un Departamento de Ingeniería Mecánica (en España sería una Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales)? Bueno, “de las cosas del querer”… no hablaré.

Un fotón (351 nm) incide sobre un cristal óptico no lineal que genera dos fotones entrelazados (702 nm) en polarización (vertical y horizontal).

Hoy en día, Seth Lloyd es un genio “bien” conocido y puede publicar lo que quiera y donde quiera. Acaba de publicar “Enhanced Sensitivity of Photodetection via Quantum Illumination,” Science, Vol. 321. no. 5895, pp. 1463-1465, 12 September 2008 . Para ver, necesitamos iluminar los objetos con luz, ¿qué pasa si la luz es cuántica? Mejor dicho, si la luz está entrelazada mecánico-cuánticamente. El estudio de Lloyd muestra que esta luz “ve más” que la luz no entrelazada. ¿En qué sentido? Si los objetos que queremos ver están sujetos a un entorno altamente ruidoso, los fotones entrelazados permiten incrementar la relación señal-ruido en un factor exponencial (una potencia de 2). Ver con pocos fotones, si están entrelazados, permite ver exponencialmente mejor. Lo sorprendente: esta “visión mejorada” se mantiene incluso cuando los fotones reflejados son altamente ruidosos (reflejando el ruido del objeto “visto”).

El artículo es “fácil” de leer (sobre todo si conoces algo de la matemática de la Mecánica Cuántica y si omites la información suplementaria, técnicamente más “dura”) y define un nuevo campo del conocimiento humano: la iluminación cuántica (Quantum illumination) que tendrá gran número de aplicaciones sobre todo en metrología. Por supuesto, el artículo es teórico y hay gran número de cuestiones prácticas que habrá que resolver antes de ver aplicaciones prácticas. Pero esto es lo que busca Lloyd, que le citen mucho en los próximos años y citarle, le citarán.

De hecho, uno de los expertos españoles en óptica, Juan Pérez Torres, del Departamento de Teoria de la Señal y Comunicaciones de la Universidad Politécnica de Cataluña en Barcelona, afirma, según Adrian Cho, “Quantum Flashlight Pierces the Darkness With a Few Percent as Many Photons,” Science, Vol. 321. no. 5895, pp. 1433-1443, 12 September 2008 , que la verificación experimental del resultado del artículo es “asequible en un plazo de un año”.

Supongamos que tenemos un haz de fotones, emitidos uno a uno, con frecuencias correspondientes a cierto número de colores (frecuencias). Pongamos que sean 30. Si estos fotones están entrelazados (se generan para que lo estén), el estado del haz es tal que cada fotón individual pierde su individualidad y “no sabe” qué color tiene. Es como si cada fotón, “simultáneamente” tuviera los 30 colores posibles. Por supuesto, cuando estos fotones interactúan con un objeto se produce una “medida cuántica” de su estado (colapsa el estado) y adquieren, aleatoriamente, una frecuencia única entre las 30 posibles.

¿Cómo aprovechar el entrelazamiento para ver más? Podemos entrelazar los fotones de modo que, aunque cada fotón del haz no sepa qué color tiene, la “suma de todos” tenga una propiedad determinada (por ejemplo, que cuando todos sean medidos la suma de sus frecuencias resultantes coincida con el doble de la frecuencia media de todos lo colores posibles). Utilizaremos dicha propiedad para “ver” el objeto. Supongamos que un fotón concreto incide en el objeto (sumergido en un ambiente muy ruidoso) y es medido, reflejándose con un color determinado. ¿Qué pasa si comparamos su color conocido, con el color desconocido de cualquier otro fotón? Hay una probabilidad de 1 sobre 30 de que coincidan. Esta es la clave para que el ruido “no sea visible”: el ruido del objeto cambiará el color del fotón, pero si lo hace en uno de los 29/30 colores que nos restan, el ruido es incapaz de alterar el resultado de la comparación. La probabilidad de que el ruido nos afecte a la hora de ver los colores del objeto es de 1/30 (y se podría hacer muy pequeña si utilizáramos fotones con muchos millones de frecuencias o colores, según propone Lloyd).

Lo sorprendente del trabajo de Lloyd es que, aunque el entrelazamiento se pierde tras la medida de los fotones (su reflejo en el objeto), la visión mejorada no se ve afectada por este efecto, basta con que los fotones estuvieran inicialmente entrelazados. Dice Torres que “esto es sorprendente, aunque el entrelazamiento es destruido por la medida, persisten ciertas correlaciones [cuánticas no locales] que garantizan una visión mejorada”.

Las propiedades del “entrelazamiento cuántico” son siempre sorprendentes (y están en la base de las ventajas de la computación cuántica respecto a la clásica). El artículo de Lloyd nos ofrece nuevas “visiones” sobre nuestro “paradójico” mundo cuántico (paradójico para los que vivimos un día a día clásico).

El test de Turing, que según nuestro amigo Carlos de la Singularidad Desnuda “es uno de los más clásicos intentos de caracterizar la inteligencia humana y determinar si un sistema artificial puede considerarse “inteligente”,” tiene su expresión práctica más conocida en los CAPTCHAS (Completely Automated Public Turing test to tell Computers and Humans Apart, Prueba de Turing pública y automática para diferenciar a máquinas y humanos), es decir, cadenas alfanuméricas distorsionadas que deben ser leídas, entendidas y tecleadas como clave de acceso a ciertos sitios web. Casi todos hemos tenido que superar un CAPTCHA alguna que otra vez. La idea no es muy antigua, de Luis von Ahn, Manuel Blum, Nicholas J. Hopper, and John Langford, “The CAPTCHA Web Page,” 2000); os recomiendo a los interesados el artículo técnico de Luis von Ahn et al. “CAPTCHA: Using Hard AI Problems for Security,” EUROCRYPT 2003, Lecture Notes in Computer Science, 2656: 294-311, 2003 .

Igual que con los virus y los antivirus (es imposible programar un antivirus para eliminar un virus que aún no ha sido desarrollado, con lo que los hackers que saben cómo funcionan los antivirus actuales pueden programar virus “inicialmente” indetectables) los captchas (tests de Turing) han de ir mejorando constantemente ya que los hackers pueden desarrollar algoritmos para superarlos. “Echa” la ley, “echa” la trampa.

¿Siempre habrá cosas (tareas) que podrán hacer los humanos pero no las máquinas (computadores)? ¿Siempre habrá humanos capaces de lograr que las máquinas resuelvan tareas que “se suponía” que las máquinas no podían resolver?

Ya hay software capaz de superar muchos de los CAPTCHAs que encontramos “todos los días” en Internet, por ello, los investigadores que inventaron los CAPTCHAa han tenido que inventar los reCAPTCHAs (“hablando de cojo…, recojo…”). No es noticia, ni debería serlo, pero la noticia es que lo han publicado en Science (os recuerdo, índice de impacto en 2006 de 30.028): Luis von Ahn, Benjamin Maurer, Colin McMillen, David Abraham, and Manuel Blum, “reCAPTCHA: Human-Based Character Recognition via Web Security Measures,” Science, Vol. 321. no. 5895, pp. 1465-1468, 12 September 2008.

Bueno, seamos sinceros, en realidad el artículo publicado en Science tiene una utilidad práctica más allá de la seguridad informática (en otro caso no lo hubieran publicado en Science, tiene que haber una “noticia” detrás para que sea publicado).

¿Por qué no usar a las personas que resuelven los CAPTCHAs como “computadoras humanas” para resolver problemas prácticos?

Sí, has leído bien, por qué no usar a las personas que resuelven los acertijos de los CAPTCHAs para que no sólo tengan acceso a un recurso sino que además resuelvan un problema práctico (aunque sin ser conscientes de ello).

¿Qué problema pueden resolver? Obviamente, el mismo que un OCR (sistema óptico de reconocimiento de caracteres). Un humano actúa como un OCR con una alta precisión (más del 99% de aciertos según los autores del artículo).

¿Y tiene que saberlo la persona que “es utilizada” como OCR? No, ¿o sí? En cualquier caso los autores han “engañado” a unos “cuantos humanos” gracias a unos 40.000 sitios web que utilizan los “reCAPTCHAs” y han sido capaces de usarlos como “OCR humano” para transcribir unos 440 millones de palabras. ¿Has sido tú uno de ellos? Quizás yo mismo lo haya sido.

¿Es ético/moral que nos utilicen? ¡Para qué otras cosas nos utilizarán en Internet!

Según los investigadores, todos los días se resuelven unos 100 millones de CAPTCHAs en la web. Proyectos de digitalización de libros, como el Google Books Project, se pueden aprovechar de este trabajo “gratis” utilizando los “reCAPTCHA”.

Por supuesto, ahora que lo sé (igual que tú que quizás te acabas de enterar), engañaré a los reCAPTCHAs de vez en cuando, no quiero que me utilicen. ¡Faltaría más!

Bueno, lo siento, los investigadores lo saben, así que utilizan un sistema de votación: la misma palabra distorsionada es propuesta a varios humanos y sólo cuando la mayoría dan una misma respuesta ésta es considerada válida. ¡No son listos los autores! ¡Qué cabr….!

Permitidme la frase en inglés con la que acaba el artículo en Science: “We hope that reCAPTCHA continues to have a positive impact on modern society by helping to digitize human knowledge.”

¡No quiero ser un “mono” en manos de estas “hermanitas de la caridad”!

¿Y tú?