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La teoría del Nucleo Frank Wilczek

Dentro de un siglo, cuando los biólogos estén jugando juegos de clones e ingenieros estén jugando juegos de drones, los físicos aún se comprometerán con su lealtad a los Reinos de Sustancia y Fuerza. Los físicos conocen los temas de estos reinos como fermiones y bosones. Los fermiones son las partículas fundamentales de la materia; los bosones transmiten fuerzas que gobiernan el comportamiento de las partículas de materia. Las matemáticas que describen estas partículas y sus relaciones forman el "modelo estándar" de la física de partículas. O como lo llama el premio Nobel Frank Wilczek , "The Core Theory". La teoría central de Wilczek difiere de la noción usual de modelo estándar. Su núcleo incluye la gravedad, según lo descrito por la teoría de la relatividad general de Einstein. La relatividad general es una teoría exquisita de la gravedad, pero no encaja con la matemática de las tres fuerzas del modelo estándar (las fuerzas nucleares fuertes y débiles y el electromagnetismo). Pero tal vez algún día lo hará. Quizás incluso dentro de 100 años. Al menos, esa es una de las muchas predicciones que Wilczek ha hecho para el próximo siglo. En un artículo reciente titulado "Física en 100 años", ofrece un pronóstico de los descubrimientos e invenciones futuras que los escritores de ciencia del futuro estarán salivando. (El documento se basa en una charla que celebra el 250 aniversario de la Universidad de Brown. Se le pidió hacer predicciones durante 250 años a partir de ahora, pero consideró que 100 eran más razonables). Wilczek no afirma que su pronóstico sea exacto. Él lo considera más un ejercicio de imaginación, anclado en un conocimiento profundo de las principales preguntas de hoy y los últimos avances en técnicas y capacidades científicas. Donde esos dos factores se encuentran, Wilczek ve el potencial para la premonición. Sus reflexiones dan como resultado una visión del futuro adecuada para una trilogía o dos de películas de ciencia ficción. Implicarían la unificación de los reinos de la física y una relación más íntima entre ellos y la mente humana. Entre los pronósticos de Wilczek se encuentra el descubrimiento de partículas supersimétricas, pesos pesados ​​asociados a la materia y partículas de fuerza de la teoría del núcleo. Tales partículas compañeras revelarían una profunda simetría subyacente a la materia y la fuerza, combinando así los reinos y promoviendo aún más la idea de la unificación como un camino clave hacia la verdad sobre la naturaleza. Wilczek también prevé el descubrimiento de la descomposición del protón, a pesar de que las exhaustivas búsquedas hasta ahora no han podido encontrarlo. Si los protones se desintegran (después de, en promedio, billones y billones de años), la materia, tal como la conocemos, tiene una vida limitada. Por otro lado, la falta de detección de la descomposición del protón ha sido una barrera para descubrir una teoría que unifica con éxito la matemática de todas las partículas y fuerzas de la naturaleza. Y Wilczek predice que: La unificación de la gravedad con las otras fuerzas será más íntima y tendrá consecuencias observables. También anticipa que las ondas de gravedad se observarán y se usarán para sondear la física del universo distante (y temprano); que las leyes de la física, en lugar de enfatizar la energía, algún día se reescribirán en términos de "información y sus transformaciones"; y que "la memoria biológica, el procesamiento cognitivo, la motivación y la emoción se entenderán a nivel molecular". Y todo eso es solo el comienzo. Luego evalúa las implicaciones de los avances futuros en informática. Parte de la próxima revolución de computación, prevé, se centrará en su uso para hacer ciencia: El cálculo reemplazará cada vez más la experimentación en el diseño de materiales útiles, catalizadores y medicamentos, lo que generará una mayor eficiencia y nuevas oportunidades para la creatividad. El poder de cálculo avanzado también se aplicará a la comprensión del núcleo atómico con mayor precisión, confiriendo la capacidad ... para manipular los núcleos atómicos diestramente ... permitiendo (por ejemplo) almacenamiento de energía ultradensa y láseres de energía ultra alta. Aún más dramáticamente, el poder de la computación se empleará para mejorarse a sí mismo: Se desarrollarán computadoras tridimensionales capaces de tolerar fallas y autoreparación. Se desarrollarán máquinas autoensamblantes, autorreproductoras y autónomamente creativas. Y esos logros implicarán que: Proyectos de ingeniería de Bootstrap en los que las máquinas, a partir de materias primas crudas, y con una mínima supervisión humana, construirán otras máquinas sofisticadas (especialmente computadoras titánicas) estarán en marcha. En última instancia, tales sofisticadas máquinas de computación permitirán la inteligencia artificial que incluso impresionaría a Harold Finch en Person of Interest (que probablemente sea el programa de televisión favorito de Edward Snowden). Imagine, por ejemplo, las formas en que la informática superpoderosa podría mejorar los sentidos humanos. Con la ayuda de prótesis electrónicas, las personas podrían experimentar la gama continua de colores en la parte visible del espectro electromagnético, no solo aquellos accesibles al ojo humano tricolor. Quizás la belleza que los físicos y matemáticos "ven" en sus ecuaciones se puede transformar en obras de arte transmitidas directamente al cerebro. La inteligencia artificial dotada de tal poder permitiría muchas otras fantasías futuristas. Como señala Wilczek, la "vida de la mente" podría ser alterada de maneras nuevas y extrañas. Por un lado, el conocimiento computacionalmente preciso de un estado mental permitiría nuevas posibilidades para manipularlo. "Una entidad capaz de registrar con exactitud su estado podría ingresar bucles a propósito, para revivir episodios especialmente agradables", señala Wilczek. Y si todo eso no suena lo suficientemente extraño, aún no hemos invocado la mecánica cuántica. Wilczek pronostica que se realizarán computadoras cuánticas a gran escala, lo que a su vez conducirá a la "inteligencia artificial cuántica". "Una mente cuántica podría experimentar una superposición de estados 'mutuamente contradictorios', o permitir que diferentes partes de su función de onda exploren escenarios muy diferentes en paralelo", señala Wilczek. "Al estar basada en cálculos reversibles, una mente así podría volver a visitar el pasado a voluntad y podría estar equipada para superponer el pasado y el presente". Y con la inteligencia artificial cuántica a su disposición, los tentáculos sensoriales de la mente humana no solo se mejorarán sino que también se dispersarán. Con la comunicación cuántica, los humanos pueden vincularse mediante mensajes cuánticos a dispositivos sensoriales a grandes distancias de sus cuerpos. "Una experiencia inmersiva de 'estar allí' no implica necesariamente estar allí, físicamente", escribe Wilczek. "Este será un elemento importante de la expansión de la cultura humana más allá de la Tierra". En otras palabras, será una red de inteligencia, en lugar de una red de asentamientos físicos, que expandirá la cultura humana en todo el cosmos. Tales "identidades expandidas" podrán comprender los reinos de la sustancia y la fuerza en sus propios términos cuánticos, ya que la mente misma se fusiona con el espacio y el tiempo. Las visiones de Wilczek implican una existencia futura en la que la naturaleza se ve desde una perspectiva muy diferente, condicionada por una reorientación radical de la mente humana hacia su mundo. Y tal vez jugar con la mente de manera tan drástica debería ser preocupante. Pero no olvidemos que el siglo pasado también ha interferido con la mente y sus perspectivas de manera profunda: con la televisión, por ejemplo, la radio, Internet, los teléfonos inteligentes y los blogs. Es poco probable que una pequeña manipulación mental de la computadora cuántica empeore las cosas. Sígueme en Twitter: @tom_siegfried Nota del editor: Frank Wilczek es miembro del consejo de administración de Society for Science & the Public, que publica Science News .
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