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lunes, 7 de enero de 2013

UN SUPERCOMPUTADOR PARA EL "ALMA"



La Organización Europea para la Investigación Astronómica en el Hemisferio Austral (ESO) informa que uno de los supercomputadores más poderosos del mundo ha sido instalado y puesto a prueba a una gran altitud, en sus remotas instalaciones ubicadas en los Andes del norte chileno. Esto marca uno de los hitos más importantes en el camino hacia la culminación del Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), el telescopio terrestre más sofisticado de la historia. El especializado correlacionador de ALMA tiene más de 134 millones de procesadores y efectúa hasta 17 mil billones de operaciones por segundo (17 mil billones = 17.000.000.000.000.000), una velocidad que sólo se compara al supercomputador de uso general más rápido que hoy exista. El récord actual en el ranking de los 500 supercomputadores más poderosos de uso general TOP500 lo tiene TITAN, de la empresa Cray Inc. Éste es capaz de realizar 17.590 billones de operaciones de cálculo por segundo. Es importante destacar que el correlacionador de ALMA es un supercomputador especializado, por lo que no es apto para este ranking.

Los 134 millones de procesadores del correlacionador de ALMA combinarán y cotejarán permanentemente las débiles señales del cielo captadas por las 50 antenas parabólicas del conjunto principal de ALMA, lo que permitirá que estas funcionen como si fueran un solo telescopio astronómico gigante. El correlacionador también puede incorporar las señales de 14 a 16 antenas del Atacama Compact Array (ACA), un componente adicional de ALMA proporcionado por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) y así combinar las señales de 64 antenas. En los conjuntos de radiotelescopios, la sensibilidad y la calidad de las imágenes aumenta en función de la cantidad de antenas.

El correlacionador de ALMA, financiado por las entidades estadounidenses Fundación Nacional de Ciencias (NSF) y el Observatorio Radioastronómico Nacional (NRAO), es un componente clave de este sistema de radiotelescopios, que los astrónomos ya están usando para hacer nuevos hallazgos sobre la formación de planetas, estrellas y galaxias. A diferencia de los telescopios ópticos, que observan la luz visible emitida por las estrellas, ALMA explora una parte del espectro de luz invisible: el de las ondas con longitudes milimétricas y submilimétricas.
Durante las observaciones, todas las antenas de ALMA apuntan hacia el mismo objeto celeste para recibir sus débiles ondas de radio. Antes de que los astrónomos puedan generar imágenes detalladas o producir análisis, se debe llevar a cabo un extenso procesamiento informático de los datos recabados por las antenas, las que están separadas entre ellas por distancias de hasta 16 kilómetros.

El correlacionador de ALMA se encarga de la primeras y cruciales etapas del procesamiento. Para que todo el sistema funcione como un solo telescopio, se debe combinar toda la información recogida por cada antena. Cuando se usa el correlacionador con la capacidad máxima de 64 antenas, hay 2.016 combinaciones de pares de antenas y hasta 17.000 billones de cálculos por segundo.
"Terminar e instalar el correlacionador representa un gran hito en el cumplimiento de la misión de Norteamérica en el proyecto de construcción de ALMA" dijo Mark McKinnon, Gerente del Proyecto ALMA para Norteamérica por parte de NRAO.
Uno de los desafíos que enfrentó el equipo a cargo de diseñar el sistema, dirigido por el experto en correlacionadores Ray Escoffier, fueron los costos. "Cuando evaluamos el proyecto, nos dimos cuenta de que se habría necesitado, en la época, lo equivalente a mil millones de dólares en computadores personales para realizar los cálculos necesarios. Así que construimos nuestra propia máquina por cerca de 11 millones de dólares", cuenta John Webber, ex director del Laboratorio Central de Desarrollo de NRAO en Charlottesville, Virginia.
Las condiciones extremas del lugar donde se usaría el equipo constituían otro desafío.
El correlacionador está instalado en el Sitio de Operaciones del Conjunto de ALMA (AOS), el único edificio de alta tecnología del mundo situado a 5.000 metros. A tamaña altitud el aire escasea, por lo que se necesita el doble de volumen de ventilación para enfriar el equipo, que consume cerca de 140 kilovatios de electricidad. Con tan poco aire los discos duros de los computadores no funcionan muy bien, por lo que el correlacionador y los computadores con los que está conectado tienen que funcionar sin discos. Y como los movimientos telúricos son frecuentes en el área, hubo que diseñar el correlacionador de tal forma que soportara las vibraciones producidas por los sismos.

La escasez de aire en ALMA también afecta al desempeño humano. Aunque el edificio técnico del AOS debería funcionar sin intervención humana durante sus operaciones, se necesitaron unas 20 semanas de trabajo para desempacar e instalar el correlacionador. "Tuvimos que conectar miles y miles de cables, y son todos del mismo color azul, así que me alegro de que hayamos ideado un buen sistema de etiquetado cuando nos encontrábamos al nivel del mar", recuerda el jefe del equipo a cargo del correlacionador, Rich Lacasse, de NRAO.

El socio europeo de ALMA, encabezado por la Organización Europea para la Investigación Astronómica en el Hemisferio Austral (ESO), proporcionó un importante componente del correlacionador: un conjunto de 550 tarjetas de circuitos con filtros digitales de última generación fabricados por la Universidad de Burdeos, que incrementan la capacidad del sistema para distinguir pequeños matices de color, o longitudes de onda. Con estos filtros, la luz que capta ALMA puede dividirse en 32 veces más rangos de longitudes de onda que en el diseño original, y cada uno de estos intervalos se puede ajustar con gran precisión. "Esta flexibilidad es fantástica" – señaló Alain Baudry, de la Universidad de Burdeos, líder del equipo europeo del correlacionador de ALMA- "nos permite descomponer el espectro de luz que ALMA ve, y así centrarnos sólo en las longitudes de onda necesarias para una observación específica, ya sea rastreando las moléculas de gas en una nube de formación estelar o buscando algunas de las galaxias más distantes en el Universo".

ALMA comenzó las observaciones científicas en 2011, con un conjunto parcial de antenas. Una sección del correlacionador ya se utilizaba para combinar las señales de dicho grupo, pero ahora el sistema se encuentra completamente terminado. El correlacionador está listo para que ALMA comience a operar con un mayor número de antenas, lo que aumentará la sensibilidad y la calidad de imagen de las observaciones. ALMA se encuentra prácticamente terminado y será inaugurado en marzo de 2013.

”Desde el lugar más inhóspito del mundo, cualquier hombre puede contemplar la inmensa grandeza del Universo".

"End of transmission"

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jueves, 3 de enero de 2013

UN PASO AL MAS ALLA CUANTICO-PARTE II



El Dr. Pim Vam Lommel, cardiólogo y científico holandés, en su libro "Conciencia más allá de la vida" (Atalanta, 2012), analiza el funcionamiento del cerebro y los protocolos seguidos en las investigaciones de las ECM (Experiencias Cercanas a la Muerte). Rechaza, en base a experiencias comprobadas, la principal objeción que atribuye estas visiones a la falta de oxígeno en el cerebro. 
La explicación presentada por el autor se basa en los estudios cada vez más avanzados de la física cuántica. Nos resulta difícil cambiar la visión del mundo que nos ha inculcado la física clásica, según la cual la realidad percibida en el mundo físico equivale a la realidad objetiva, las cosas se mueven de maneras predecibles dentro de un espacio vacío, y la interacción entre ellas tiene que producirse por un contacto directo. 
Los principios de la física cuántica trastocan esta visión del mundo. La esencia de la física cuántica es el principio de incertidumbre.Predice posibilidades, no certezas.

La teoría implica que todos los sistemas materiales (partículas subatómicas, electrones…) tienen entre sus propiedades dos características opuestas, pueden manifestarse como ondas o como partículas. Sucede algo semejante a la información emitida por la radio o la televisión. Los objetos no están aquí o allí, están como ondas en todo el espacio (no están en un sitio concreto) y sólo son localizados en un punto –y su función de onda se ‘colapsa’ en un estado de partícula– cuando el receptor, un observador (el cerebro), los hace presentes. Antes de ser observada, sólo podemos calcular la probabilidad de que la partícula se encuentre en un punto dado y no podemos saber dónde terminará en realidad (Principio de incertidumbre y ondas de probabilidad). La Consciencia determina de qué modo experimentamos la realidad.
Si tomamos un átomo y lo dividimos en dos, cada parte será homóloga de la anterior y decimos que están "entrelazadas" porque en algún momento pasado han estado en contacto. Si separamos estas partes y actuamos sobre una de ellas, la otra responde instantáneamente de la misma manera. Por ejemplo si se cambia el sentido de giro de un electrón en una de las partes, cambia de la misma manera el sentido de giro del electrón de la otra parte. Cualquiera que sea la distancia a la que se separen, unos metros o cientos de kilómetros, se cumple el principio de no-localidad (no localización) o acción a distancia.


¿Cómo se explica la consciencia durante una ECM? Para Vam Lommel la Consciencia no es producida por el cerebro. “La Consciencia no puede localizarse en ningún lugar, ni siquiera en el cerebro. Es no local (es decir, está en todas partes) en forma de ondas de probabilidad. Por esta razón no puede ser demostrada ni mensurada en el mundo físico”.
El autor sostiene que nuestra Consciencia es una parte de la Consciencia universal no local; una parte en la que, como sucede en las holografías, se encuentra el todo. “Nuestro cerebro funciona como interfaz” entre nuestra Consciencia individual y la Consciencia universal no local; envía y recibe información. “La Consciencia en vigilia” funciona como corpúsculo de la Consciencia no local (que funciona como onda). En las ECM, cuando el cerebro queda inactivo, se desbloquea el interruptor de entrada y permite el paso de un estado superior de “Consciencia expandida, que atesora tanto información personal como universal”. El cerebro se comportaría como un receptor y como un transmisor de televisión; no produce la imagen sino que la recibe o la emite.
“Cuando el cuerpo muere, la Consciencia no puede seguir comportándose como una partícula... por tanto existirá para siempre en forma de funciones de onda en el espacio no local”.
El autor se pregunta por el origen de esa Consciencia no local. “La esencia o fundamento de la Consciencia (protoConsciencia) probablemente descansa en el vacío o plenitud del universo, desde donde tiene una conexión no local con la Consciencia en el espacio no local (panprotopsiquismo)”.

Y reseña tres modelos (complementarios) que se han propuesto para explicar el interfaz entre la Consciencia no local y el cerebro; él se decanta por la transferencia de información recíproca mediante la coherencia cuántica del espín con la posible intervención de los fotones virtuales.
Avanzando un paso más en su explicación se pregunta: ¿cómo puede darse la continuidad de la interconexión de la Consciencia no local con un cuerpo continuamente cambiante?

El problema se plantea porque cada dos semanas todas las moléculas y átomos de las células de nuestro cuerpo son reemplazadas. ¿Cómo podemos explicar la memoria a largo plazo?  
Para Vam Lommel, el ADN es el único elemento permanente de cada célula del cuerpo y debe desempeñar un rol esencial como interfaz para la continuidad de todas las funciones del cuerpo, así como para la interacción entre la Consciencia no local y el cuerpo; especialmente lo que se ha denominado como el ADN basura. También en la epigenética el principio básico es que la función del ADN viene determinada por información externa al propio ADN.
Citando a diversos físicos cuánticos el autor considera que el desarrollo del ADN en los organismos es un proceso cuántico no local, no estadístico y, como tal, incognoscible; al contrario que los procesos mecánicos, estadísticos, predecibles. El ADN funcionaría como una “antena cuántica” para recibir la información almacenada en forma de funciones de onda en el espacio no local.

  
Existe una Consciencia humana universal o colectiva que liga a cada ser humano con cuanto existe, ha existido o existirá y esto se produce por el ADN universal humano con código de acceso compartido (comparable al código de acceso internacional) diferente al de los animales o las plantas. La Consciencia humana compartida es similar al inconsciente colectivo de Jung. La investigación de la ECM no nos proporciona pruebas científicas de que, después de la muerte, pasemos a formar parte de la Consciencia infinita no local, pero sí ha demostrado que se puede experimentar la Consciencia independientemente del cuerpo, sin función cerebral. Esta obra de Vam Lommel puede estimular una reflexión filosófica ya que, como decía Max Born, “La física teórica es en realidad filosofía”. La física cuántica tiene un precedente filosófico en el noumenon de Kant.
La Consciencia infinita de Vam Lommel hace pensar en las ideas platónicas, expresadas en el mito de la caverna. La ciencia, tras largo y laborioso trabajo de análisis, está llegando a lo que había percibido la intuición filosófica.

“Tenemos un cuerpo, pero somos Consciencia”. Vam Lommel

"End of transmission"

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miércoles, 2 de enero de 2013

UN PASO AL MAS ALLA CUANTICO-PARTE I


Las historias difundidas por personas que dicen haber estado en una "Experiencia cercana a la muerte" ó sus siglas ECM, pueden ser explicadas por la física cuántica. De acuerdo a una teoría de dos expertos, sustancias cuánticas conforman el "alma" (podemos llamarla también consciencia), y cuando una persona sufre una experiencia cercana a la muerte, el "alma" deja al sistema nervioso y entra al Universo.

De acuerdo a esta idea, la conciencia es un "programa" de una computadora cuántica en el cerebro que puede permanecer en el Universo incluso después de la muerte, lo que explicaría las percepciones que tienen las personas que han tenido experiencias cercanas a la muerte.
La idea está basada en la teoría cuántica de la conciencia que el Dr. Stuart Hameroff, director del Centro de Estudios de la Conciencia de la Universidad de Arizona, y el físico británico Sir Roger Penrose han desarrollado, en la cual intentan descifrar la esencia del "alma", la cual creen está contenida dentro de estructuras microtubulares dentro de las células del cerebro.

De acuerdo a los científicos, las experiencias de la conciencia son un resultado de los efectos de la gravedad cuántica en estos microtúbulos, una teoría que han nombrado como "orchestrated objective reduction" (Orch-OR), y que señala que el "alma" es sólo la interacción de neuronas en el cerebro.

Las neuronas, por tanto, estarían construidas por "la tela" que cubre al universo y podrían haber existido desde el inicio de los tiempos.
Este concepto de "alma" es similar a las creencias del budismo e hinduismo, en donde se dice que la conciencia es una parte integral del universo, y que podría ser por tanto lo único que podría existir.
Basándose en estas creencias, Hameroff cree que en las experiencias cercanas a la muerte, los microtúbulos pierden su estado cuántico, pero que la información en su interior no es destruida, sino que deja al cuerpo y retorna al cosmos.
Si el paciente es resucitado, esta información cuántica puede volver a los microtúbulos y el paciente dice 'tuve una experiencia cercana a la muerte'. Si no es revivido y muere, es posible que la información cuántica pueda existir fuera del cuerpo, quizás de manera indefinida, como "alma", señala Hameroff.
La teoría Orch-OR ha tenido muchas críticas, tanto de la comunidad de pensadores empíricos como de la comunidad de científicos, sin embargo Hameroff cree que la investigación de las físicas cuánticas ha comenzado a validar su teoría al demostrar que los procesos cuánticos existen en distintos procesos biológicos.
La medicina actual dice que la consciencia es una actividad del cerebro, pero podemos plantear en mi próxima publicación (parte II), cómo puede darse una consciencia –incluso más lúcida que la consciencia habitual- en una situación de total inactividad cerebral.

"Tiempos hubo en el que el alma despreciaba el cuerpo". Friedrich Nietzsche

"End of transmission"

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