La fisica en el siglo xxi

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LA FISICA EN EL SIGLO XXI



La física en el siglo XXI

En 1996 las partes del cerebro que aún tenía en su poder a Elliot Krauss, jefe de patología del Hospital de Princeton. La muerte de Einstein significó el final de una era, pero no la de nuevos experimentos; sólo la de un modo de trabajo. La imagen del científico solitario que con la exclusiva fuerza de sucerebro es capaz de modificar profundamente la visión del mundo en que vivimos murió con él. Desde entonces, y salvo raras excepciones, la física es labor de grupos de investigación. Hoy, cien años después de ese año maravilloso de 1905, la física se enfrenta a nuevos retos. Éstos son algunos de ellos.

Computación cuántica

La teoría cuántica nos guarda dos sorpresas que colisionan con nuestrosentido común. La primera es que el acto de observación define el mundo: no existe ninguna realidad profunda, vivimos en un mundo fantasma donde nada existe hasta que se mide. La segunda es que en el mundo subatómico la noción de causalidad desaparece, quedando únicamente la probabilidad de que algo suceda. Sin embargo, ambas nos van a permitir revolucionar el mundo de la información. “Hay un montónde espacio libre ahí dentro”. Así comenzó una conferencia el genial físico Richard Feynman. Era una llamada de atención sobre la ingente cantidad de espacio descubierto en el mundo microscópico interior de la materia. La física actual se pregunta por qué no explotarlo y usarlo, por ejemplo, para transportar, almacenar y procesar información. Ese es precisamente el objetivo de la teoría cuántica dela información. ¿Quién podría imaginarse la Biblioteca del Congreso de EE UU encerrada en la cabeza de un alfiler? Y no sólo eso, también nos va a permitir codificar esa información de manera inviolable –la criptografía cuántica– y construir supercomputadoras capaces de realizar en sólo una fracción de segundo las mismas operaciones que un ordenador convencional tardaría varios
millones de añosen completar.

A la caza de la partícula divina
¿De qué está hecha la materia? A este interrogante los físicos responden que los átomos están hechos de electrones, protones y neutrones. A su vez, protones y neutrones están hechos de unas partículas más pequeñas llamadas quarks. La teoría predice que debe haber seis de ellos, de nombres tan floridos como arriba, abajo, encanto, extraño, valle ycima. En los aceleradores se han descubierto todos ellos. Pero existe una partícula predicha teóricamente que todavía no se ha encontrado con un nombre también peculiar: el bosón vectorial de Higgs. Postulada hace más de 30 años, responde a una pregunta fundamental: ¿por qué las partículas tienen masa? La culpa es del Higgs, pues es él el que da las masas a las partículas elementales. Pero hayque descubrirla. El nuevo acelerador del CERN, el LHC, tiene entre sus misiones darle caza. Si es que existe…

Estamos ante el umbral de una revolución tecnológica, similar a la invención de la máquina de vapor. Es la nanociencia, esto es, la ciencia de lo muy pequeño. “Nano” es un prefijo que se añade a una magnitud para obtener un valor mil millones de veces más pequeño. Así, hablar denanosistemas implica objetos más pequeños que las bacterias. Físicos de todo el mundo trabajan en proyectos cuya finalidad última es controlar a escala atómica nuevos materiales artificiales de diseño. Ya se han conseguido dispositivos tan variopintos como uniones túnel magnéticas, cajas y sistemas de bombeo cuánticos, transistores en los que se puede controlar el paso de electrones uno a uno... Son lospasos previos a los nanorrobots que inundan la ciencia–ficción moderna. Lo “nano” esta de mod

Si las predicciones de los expertos se cumplen, en unos diez años veremos en el mercado un nuevo tipo de circuitos en nuestros ordenadores, televisores y reproductores de DVD: electrónica hecha con luz. En 25 años, llegarán los ordenadores ópticos, que serán mucho más rápidos que los actuales. Y es que...
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