martes, 15 de junio de 2021

Qué probabilidad hay de que una eyección de masa coronal del Sol alcance la Tierra?


Seguramente habéis escuchado hablar de las eyecciones solares, y del peligro que podrían acarrear a nuestro planeta Tierra si una de ellas, de gran magnitud, nos alcanza de lleno. Por si no sabéis qué son exactamente estos fenómenos solares os adjunto la descripción que Wikipedia hace de ellos: 


Eyección de masa coronal 

Se denomina eyección de masa coronal o CME (por sus siglas en inglés: Coronal Mass Ejection) a una onda hecha de radiación y viento solar que se desprende del Sol en el periodo llamado Actividad Máxima Solar. Esta onda es muy peligrosa ya que, si llega a la Tierra y su campo magnético está orientado al sur, puede dañar los circuitos eléctricos, los transformadores y los sistemas de comunicación, además de reducir el campo magnético de la Tierra por un período. Cuando esto ocurre, se dice que hay una tormenta solar. Sin embargo, si está orientado al norte, rebotará inofensivamente en la magnetosfera. La magnetosfera o magnetósfera es una región alrededor de un planeta en la que el campo magnético de este desvía la mayor parte del viento solar formando un escudo protector contra las partículas cargadas de alta energía procedentes del Sol. 


Pero, realmente, qué probabilidad hay de que una CME llegue a la Tierra? 

Veamos: 

Vamos a calcular la superficie total aproximada de una inmensa esfera imaginaria que rodearía completamente a nuestra estrella a una distancia de ciento cincuenta millones de kilómetros de su centro. 

Sup Tot.: 4 x 3,14 x (150.000.000)2 -------------> 282.600.000.000.000.000 

Esa esfera imaginaria tendría una superficie total de dos billones ochocientos dos mil seiscientos billones de kilómetros cuadrados. 

Y qué superficie de esa esfera imaginaria ocupa nuestro planeta frente al Sol? 

La circunferencia sería el radio de la Tierra al cuadrado multiplicado por Pi. 

Es decir 6.366 x 6.366 x 3,14 --------------> 127.251.501 kilómetros cuadrados. 

Entonces, si dividimos la superficie de la esfera imaginaria por la superficie que representaría en ella el círculo de nuestro planeta visto de frente desde el Sol, encontramos que en la superficie interior de esa esfera, de radio ciento cincuenta millones de kilómetros, caben unos dos mil doscientos millones de Tierras o, dicho de otra forma, hay solo una entre dos mil doscientos millones de probabilidades de que una eyección coronal apunte hacia la Tierra

Si tenemos en cuenta que la probabilidad de acertar los seis números de un boleto de la Lotería Primitiva es de una entre casi catorce millones, no parece probable que nos vaya a alcanzar muy a menudo una CME, no creéis?

martes, 19 de enero de 2021

La vida, tal y como la conocemos, solo es posible a baja temperatura.

 

imagen cortesía de https://www.investigacionyciencia.es/

En el universo todo está en movimiento ininterrumpido desde que hace trece mil setecientos setenta millones de años el Big Bang inició la grandiosa expansión del espacio-tiempo. 

Una parte de lo que hoy es materia era en aquel entonces energía pura increíblemente caliente o, lo que es lo mismo, plasma de quarks agitándose a más de cuatro billones de grados; porque movimiento y temperatura son, en realidad, la misma cosa a nivel atómico y molecular. 

A partir de aquel momento inicial, conforme el espacio-tiempo se expandía velocísimamente, la energía fue ralentizándose y por tanto enfriándose poco a poco hasta llegar a la temperatura actual de 2,7 grados Kelvin (unos 270 grados Celsius bajo cero), temperatura que podemos medir hoy día en el más profundo vacío cósmico.

Muchos millones de años después del Big Bang, la temperatura o, como ya hemos dicho antes, el movimiento de las partículas, había descendido lo suficiente como para que aquella energía prístina, que ya había ralentizado en gran medida su desenfreno inicial, diese lugar a su trasmutación en materia, formándose así los primeros átomos de Helio del universo.

La materia siguió enfriándose más y más según se expandía el espacio-tiempo y, tras millones de explosiones de supernovas acaecidas por la eterna disputa entre la aplastante Gravedad y la extraordinaria Fuerza de la repulsión Electromagnética en el seno de las estrellas, fueron surgiendo sucesivamente el resto de los elementos de la tabla periódica a partir del Helio.

Hace cuatro mil quinientos millones de años se formó la Tierra, por acumulación de polvo interestelar, bajo la influencia gravitacional y energética de nuestro Sol; una estrella amarilla ubicada relativamente cerca del centro de una de las muchas galaxias del cúmulo de Virgo, llamada Vía Láctea.

Quinientos millones de años después de la formación de nuestro planeta, tras la infinidad de colisiones aleatorias que se producían a cada instante por la agitación térmica, los átomos comenzaron a enlazarse de forma funcional dando lugar a diferentes asociaciones cooperativas llamadas moléculas. Las moléculas, a su vez, generaron microorganismos... y así comenzó la vida. 

Gracias a las bajas temperaturas la vida sigue existiendo en la Tierra. Algunos organismos, llamados extremófilos sobreviven a temperaturas de entre menos cien y mas doscientos grados centígrados. Y estrechando aún más esa franja de temperatura o vibración molecular, a tan solo unos cientos de grados kelvin por encima del cero absoluto (punto extremo en el que no existe el movimiento y por tanto desaparece la temperatura), es decir, cuando los átomos apenas vibran, es posible la vida de plantas y animales. Pero nuestra vida es tan frágil que podría desaparecer en solo un parpadeo si la temperatura varía apenas medio centenar de grados por encima o por debajo de los cero grados centígrados.

Las moléculas constitutivas de nuestros tejidos, que a su vez conforman los órganos que hacen funcionar a nuestro organismo, existen y medran en el cosmos porque nuestros átomos,  los ladrillos de la vida, vibran lentamente, están casi detenidos, fríos, a tan solo unos treinta y siete grados centígrados de temperatura. Muy lejos de aquellos vertiginosos cuatro billones de grados que imperaban en el cosmos cuando la energía comenzó a converirse en partículas subatómicas. La vida, tal y como la conocemos, solo es posible a baja temperatura.


miércoles, 29 de julio de 2020

¿Qué había antes del Big Bang?

Imagen propiedad del blog de la ciencia de la mula Francis



Seguramente os habéis preguntado alguna vez cómo, y de qué, surgió nuestro universo. Y, como yo, os habréis dado cuenta de que para pensar en ello las únicas herramientas que podemos utilizar son los conocimientos que poseemos, derivados de las experiencias y percepciones que nuestro raciocinio es capaz de aprehender a través de nuestros sentidos.
Por supuesto, conjeturando, podemos aventurar entelequias o teorías fantásticas, pero estas, a la postre, son imposibles de verificar mediante el único método válido conocido: el método científico.
Es decir, para construir mentalmente una hipótesis sobre el origen del cosmos solo podemos basarnos en lo poco que conocemos. Y este desconocimiento de nuevos elementos que pudiesen coadyuvar a esclarecer la causalidad prístina de los sucesos y la esencia misma de la que provenimos, nos lleva indefectiblemente a un bucle infinito del que, sin nuevas evidencias, no somos capaces de salir.
Pero, como decía antes, por supuesto aplicando las leyes físicas universales y basándonos en nuestros conocimientos y experiencias, siempre podemos imaginar posibles escenarios para elucubrar sobre cómo pudo haber sucedido el “mal llamado” Big-Bang hace casi catorce mil millones de años. Y eso es lo que me disponga a hacer ahora.

Pues bien, imaginad dos estructuras verticales ondulantes que se aproximan la una a la otra desplazándose sobre un campo horizontal del que forman parte. Por simplificarlo, algo así como dos olas marinas enfrentadas y a punto de chocar. Estas podrían ser, como propone la teoría M, dos branas que, unidas por la base, se aproximan entre sí a través de una retícula conformada por multitud de campos cuánticos que viven en diez dimensiones y evolucionan temporalmente.
Podemos pensar que la retícula espaciotemporal que separa ambas branas es una especie de malla multidimensional con estructura fundamental a la longitud de Planck que se encuentra en su estado de mínima energía, es decir se comporta en principio como un espacio completamente vacío, puesto que los campos cuánticos que la componen no han sido perturbados aún.
En un momento dado las dos branas chocan entre sí y, al hacerlo, descargan sus energías cinéticas en la retícula espaciotemporal, lo que da lugar un número finito de perturbaciones puntuales en cada uno de los campos cuánticos que la componen. A partir de ese momento y como consecuencia del impacto ambas branas comienzan a separarse, como lo harían dos abanicos, los objetos que conforman sus estructuras se separan a más velocidad cuanto más alejadas están de los puntos de anclaje de las branas (hecho acorde con la percepción de energía oscura) y al separarse desgarran sus estructuras conformando una red filamentosa (materia oscura) de nodos que vibran propagando la energía del impacto a los campos cuánticos adyacentes, los cuales, al ser perturbados, generan alrededor de dichos nodos de materia oscura las partículas subatómicas que constituyen la materia bariónica del universo.
De esta forma podríamos decir que, antes del choque de branas, es decir antes del Big-Bang, no existía la materia, porque los campos cuánticos estaban en absoluto reposo. Pero instantes después, en el momento en el que dichos campos cuánticos son perturbados, surgen en su seno las partículas subatómicas como manifestaciones energéticas de la colisión alrededor de los nodos de Materia Oscura. Surge entonces también la energía oscura, como consecuencia del desplazamiento por el impacto y la forma de las branas. Y se habría materializado el espacio-tiempo, haciéndose tangible como vector de desplazamiento del nuevo cosmos en movimiento.

Pero…  ¿De dónde, y por qué, surgieron esas estructuras llamadas branas?
Como decía al principio ¡No lo sabemos y posiblemente no lo sepamos nunca! Pero... quizás... ¿podemos imaginarlo?

Reflexionad sobre ello.

lunes, 13 de abril de 2020

Quasares

imagen propiedad de https://www.techexplorist.com/



Hasta la fecha se conocen cuatro tipos de agujeros negros en el universo:

  • Microagujeros negros, existentes solo en el ámbito de la mecánica cuántica.
  • Agujeros negros estelares (entre tres y cien veces más masivos que nuestra estrella). Podría haber millones de ellos solo en nuestra galaxia, La Vía Láctea.
  • Agujeros negros de masa intermedia (desde cien a un millón de masas solares). De los cuales aún no existen evidencias definitivas de su existencia.
  • Agujeros negros supermasivos. Son millones o miles de millones más masivos que el Sol y se encuentran en el centro de las galaxias. Un ejemplo de ellos es Sagitario A, un gigante situado en el centro de nuestra Vía Láctea que cuenta con una masa aproximada de cuatro millones de soles y un diámetro equivalente a la distancia entre la Tierra y el Sol.

Un cuásar o quasar (acrónimo de “fuente de radio cuasiestelar” y en inglés “quasi-stellar radio source”) se forma cuando un agujero negro supermasivo, gracias a la gigantesca deformación que es capaz de generar en el tejido espacio-temporal que ocupa, comienza a absorber materia cercana a él. Cuando esto sucede, las partículas de polvo y gas, que son poderosamente atraídas por la inmensa gravedad del gigante, antes de caer en su interior y debido a su elevadísima velocidad (más de cinco mil kilómetros por segundo), se ven obligadas a girar vertiginosamente alrededor de la estrella negra, conformando un anillo de materia caliente y brillante, llamado disco de acreción, en cuyo interior los átomos alcanzan temperaturas de miles de grados y emiten (por efecto de la velocidad y la temperatura) inmensas cantidades de radiación en forma de fotones súper energéticos.
Los quásares más brillantes que podemos observar en la actualidad se encuentran en el interior de galaxias situadas a más de diez mil años luz. Estas galaxias se formaron en épocas muy tempranas del universo y ahora nos está llegando su luz. En aquel tiempo remoto, algunos miles de millones de años después del Big Bang, todo estaba lleno de polvo y gas, es por esto que los quásares más alejados, y por tanto más antiguos, disponían de tanto material para alimentar sus discos de acreción. En agujeros negros más modernos, como es el caso de Sagitario A, apenas existe materia cerca de su horizonte de sucesos.
Algunos quásares supermasivos (aproximadamente el diez por ciento de ellos), si la rotación de su agujero negro lo favorece, generan inmensas líneas de campo magnético que se retuercen y giran a altísima velocidad en torno a sus dos polos magnéticos. En estos casos gran parte del gas que gira a lo largo del disco de acreción es lanzado a casi la velocidad de la luz hacia el interior de estas potentísimas líneas de campo, formando así dos chorros opuestos de materia brillante incandescente que se extienden a muchos años luz de distancia del quásar.

sábado, 28 de marzo de 2020

DÓNDE Y QUÉ ESTUDIAR PARA SER ASTRÓNOMO



Un astrónomo se dedica a estudiar el universo desde el punto de vista de las leyes físicas. Su trabajo consiste en explicar los fenómenos astronómicos observados.

Los astrónomos, además de conocer profundamente los aspectos físicos, deben contar también con habilidades para implementar tecnología punta y poseer conocimientos en diferentes disciplinas, como son la biología, la geología, la ingeniería o la computación.
Para comprender la mecánica del universo, un astrónomo debe basarse ante todo en la observación astronómica y en datos obtenidos por otros astrónomos previamente.



Actualmente hay siete universidades en Chile donde se puede cursar la Licenciatura en Astronomía: La U. de Chile, la PUC, la de Concepción, la de Valparaíso, la de La Serena, la Católica del Norte y la Andrés Bello. También algunas universidades de Estados Unidos imparten grado en Astronomía.

En España no existe actualmente ninguna carrera universitaria de Astronomía. Para ser astrónomo se ha de realizar un grado en Física (aunque también se puede acceder con los grados de Matemáticas, Ingeniería Informática, Ciencias del Espacio, Ingeniería de Materiales, Ingeniería Electrónica de comunicaciones y/o Química)

Las tres universidades españolas más prestigiosas para estudiar física son:
·        Universitat de València (UV) y
·        Universitat de Barcelona (UB).

Posteriormente se ha de realizar un Máster en Astronomía y Astrofísica.
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Se ha de diferenciar entre astronomía observacional y astronomía teórica


La astronomía observacional se encarga de recopilar y almacenar la información acerca del universo observable. Es la práctica y el estudio de la observación de cuerpos celestes mediante telescopios que pueden ser terrestres (ópticos, de infrarrojos y radiotelescopios) o espaciales (de rayos gamma, de rayos ultravioletas y de infrarrojo lejano)

La astronomía teórica se ocupa principalmente de calcular y predecir (mediante matemáticas y lenguajes de programación) las implicaciones medibles observadas de los modelos físicos y la manera cómo los sistemas espaciales han evolucionado a través del tiempo.



Ramas de la astronomía
  

Astronomía de posiciónTiene por objeto situar en la esfera celeste la posición de los astros midiendo determinados ángulos respecto a unos planos fundamentales, utilizando para ello diferentes sistemas de coordenadas astronómicas. Es la rama más antigua de esta ciencia. Describe el movimiento de los astros, planetas, satélites y fenómenos como los eclipses y tránsitos de los planetas por el disco del Sol. También estudia el movimiento diurno y el movimiento anual del Sol y las estrellas. Incluye la descripción de cada uno de los planetas, asteroides y satélites del Sistema Solar. Son tareas fundamentales de la misma la determinación de la hora y la determinación para la navegación de las coordenadas geográficas.

Mecánica celesteTiene por objeto interpretar los movimientos de la astronomía de posición, en el ámbito de la parte de la física conocida como mecánica, generalmente la newtoniana (Ley de la Gravitación Universal de Isaac Newton). Estudia el movimiento de los planetas alrededor del Sol, de sus satélites, el cálculo de las órbitas de cometas y asteroides.

AstrofísicaEs una parte moderna de la astronomía que estudia los astros como cuerpos de la física estudiando su composición, estructura y evolución. Solo fue posible su inicio en el siglo XIX cuando gracias a los espectros se pudo averiguar la composición física de las estrellas. Las ramas de la física implicadas en el estudio son la física nuclear (generación de la energía en el interior de las estrellas) y la física de la relatividad. A densidades elevadas el plasma se transforma en materia degenerada; esto lleva a algunas de sus partículas a adquirir altas velocidades que deberán estar limitadas por la velocidad de la luz, lo cual afectará a sus condiciones de degeneración. Asimismo, en las cercanías de los objetos muy masivos, estrellas de neutrones o agujeros negros, la materia que cae se acelera a velocidades relativistas emitiendo radiación intensa y formando potentes chorros de materia.

Cosmología. Es la rama de la astronomía que estudia los orígenes, estructura, evolución y nacimiento del universo en su conjunto.



Campos de estudio de la astronomía

AstrometríaEstudio de la posición de los objetos en el cielo y su cambio de posición. Define el sistema de coordenadas utilizado y la cinemática de los objetos en nuestra galaxia.
AstrofísicaEstudio de la física del universo, incluyendo las propiedades de objetos astronómicos (luminosidaddensidadtemperaturacomposición química).
CosmologíaEstudio del origen del universo y su evolución. El estudio de la cosmología es la máxima expresión de la astrofísica teórica.
Formación y evolución de las galaxias. Estudio de la formación de galaxias y su evolución.
Astronomía galáctica. Estudio de la estructura y componentes de nuestra galaxia y de otras.
Astronomía extragalácticaEstudio de objetos fuera de la Vía Láctea.
Astronomía estelarEstudio de las estrellas, su nacimiento, evolución y muerte.
Evolución estelar. Estudio de la evolución de las estrellas desde su formación hasta su muerte como un despojo estelar.
Formación estelarEstudio de las condiciones y procesos que llevan a la formación de estrellas en el interior de nubes de gas.
Ciencias planetarias. Estudio de los planetas del Sistema Solar y de los planetas extrasolares.
AstrobiologíaEstudio de la aparición y evolución de sistemas biológicos en el universo.
ArqueoastronomíaEstudio de las orientaciones de las diferentes construcciones o lugares sacralizados, de las antiguas civilizaciones. 
AstroquímicaEstudia la composición química de los astros y el material difuso encontrado en el espacio interestelar, normalmente concentrado en grandes nubes moleculares.
Astrodinámica. Estudia la aplicación de la balística y la mecánica celeste a los problemas prácticos relativos al movimiento de cohetes y otras naves espaciales.
Astronáutica. Estudio de la teoría y práctica de la navegación más allá de la atmósfera terrestre por parte de objetos artificiales, ya sean tripulados o no.

jueves, 22 de agosto de 2019

LA MATERIA OSCURA DEL UNIVERSO

imagen porpiedad de EL PAÍS


Hace casi cien años, Fritz Zwicky, de origen búlgaro, doctor en ciencias físicas y profesor en la universidad de Caltech, en Pasadena (California), estudiando el cúmulo de galaxias llamado COMA en el observatorio de Monte Wilson, al medir la velocidad de traslación de los astros se dio cuenta de que las estrellas más alejadas del centro del cúmulo, en vez de girar más lentamente como era de esperar, giraban casi a la misma velocidad que las más cercanas. Este descubrimiento, totalmente anti intuitivo y en contra de la conocida y comprobada ley de la Gravitación Universal, le llevó a pensar que si esto sucedía en realidad y la teoría de Newton era correcta, debía haber cinco veces más materia invisible que visible entre galaxias. A esta materia, que no emite luz, se le llamó Materia Oscura. 

Desde entonces los científicos se esfuerzan en averiguar que es esa “cosa” que no está hecha de átomos y sin embargo genera gravedad, pero hasta el día de hoy no ha sido posible detectar ese tipo de materia, si es que es algún tipo de materia. Aunque es posible que en realidad la materia oscura no exista. 

Hoy sabemos que la fuerza de la gravedad no es en realidad una fuerza, sino una deformación del tejido espaciotemporal. La ley de Newton sirve, desde que fue postulada, para calcular el efecto de la gravedad entre cuerpos estelares, pero no explica cómo se produce. Einstein demostró, con su Teoría de la Relatividad General, que no es que las masas se atraigan debido a una fuerza existente entre ellas sino que, lo que sucede en realidad es que, grandes concentraciones de energía o de materia en un punto del espacio-tiempo, lo deforman, obligando a la materia bariónica a caer hacia el interior de dicha deformación. 

Se ha explicado muchas veces la gravedad con el conocido símil de la lámina elástica sobre la que se deposita una masa pesada que la curva y hace que cualquier otra masa, menos pesada que la primera, lanzada sobre dicha superficie curvada, caiga girando hacia la deformación que produce la masa mayor. Pero en realidad, aunque el espacio-tiempo ciertamente es plano, no es bidimensional, como sugiere el símil, sino tridimensional y, por tanto, cuando una gran masa se concentra sobre él, lo que se crea es una deformación en su seno, una especie de rugosidad que tira en todas direcciones del tejido que lo rodea, una especie de grumo que deforma el tejido espacio-temporal hacia el interior del él mismo. 

Entonces… Cabe la posibilidad de que lo que se conoce como Materia Oscura, en vez de ser materia, consista en infinidad de deformaciones del tejido espacio temporal, que se habrían formado a partir del Big-Bang, creando zonas aplanadas y grumos sobre los que la materia bariónica se habría ido congregando con facilidad, formando así las galaxias que hoy podemos observar en el cosmos. Quizás por eso no se ha podido encontrar aún ninguna partícula que demuestre que la materia oscura es materia, porque quizás no exista.

viernes, 21 de junio de 2019

Partículas subatómicas y campos cuánticos.

imagen por cortesía de http://ramanujan25449.blogspot.com

La realidad mental que los seres vivos construimos a lo largo de nuestra vida, está basada en la interpretación que el cerebro hace de las continuas manifestaciones energéticas que percibe a través de los sentidos.
Llamamos materia bariónica a aquella sustancia universal visible de lo que todo está hecho, incluidos nosotros mismos. Pero si queremos comprender en qué se fundamenta la realidad física en la que vivimos inmersos, debemos preguntarnos de qué está hecha esa materia. 
Ya en el siglo VI a.c.,​ Pakuadha Katyayana, filósofo indio, propuso la existencia de elementos básicos universales que serían los constituyentes fundamentales de la materia. Después, Tales de Mileto, insigne filósfo griego, volvió a proponer que la materia debería estar formada por pequeñas partes indivisibles a las que él llamó átomos. A finales del siglo XIX J.J. Thomsom descubrió el electrón, demostrando así que la unidad fundamental de la materia no eran los átomos, si no que estos en realidad si eran divisibles y estaban constituidos por partículas elementales, mucho más pequeñas e insustanciales que los propios átomos. A lo largo del siglo XX evolucionó la comprensión de la Mecánica Cuántica, y los físicos fueron descubriendo más y más partículas sucesivamente: el protón, el neutrón, el fotón, el neutrino, los quarks, etc.,así se estableció el Modelo estándar de la física de partículas, que describe todas las partículas conocidas y sus interacciones.
Aún así muchas de las propiedades de las partículas seguían siendo un duro hueso de roer para la comprensión de los científicos. Hasta que por fin se estableció la Teoría cuántica de campos.
Hoy en día se sabe que las partículas como tales entidades materiales no existen, si no que lo que entendemos por partículas son en realidad oscilaciones de los campos cuánticos, una especie de ondas cuantizadas que trasmiten energía a través de los diferentes campos cuánticos, algunos de los cuales pueden interactuar entre ellos transfiriendose mutuamente energía y o movimiento. Como el más especial de ellos, el campo de Higs, que dota a las partículas de masa, y que en realidad no es más que la dificultad que encuentran las oscilaciones cuánticas para desplazar energía a través de su propio campo interaccionando con el de Higs.
El espacio tiempo estaría lleno de ciertas sustancias o estructuras a las que llamamos campos cuánticos, y las partículas serían deformaciones producidas por la energía contenida o transportada a través de dichos campos, por eso lo que todo el mundo conoce como partículas fundamentales no tiene dimensión, se propagarían en cierto modo de forma parecida a como lo hacen las olas al discurrir sobre la superficie del mar.
Al día de hoy se conocen 124 campos cuánticos, asociados a las partículas conocidas y a sus interacciones. Gracias a la Teoría de campos es posible explicar matemáticamente como funciona la realidad a escala subatómica. 
En Teoría de Cuerdas también la realidad se basa en campos cuerdísticos, en ellos las vibraciones de los campos serían minúsculos filamentos que vibrando conformarían las distintas partículas en función de su longitud de onda.
Hoy por hoy, la Teoría de Campos es la forma más exacta que tenemos de explicar la realidad a nivel subatómico. Quién sabe si un día sabremos de qué están hechos esos campos cuánticos. Quizás la mente humana no pueda llegar a comprenderlo nunca, pero es posible que en el futuro la inteligencia artificial alcance una singularidad universal de inteligencia que sea capaz de comprenderlo todo, aunque los humanos, por supuesto, no seremos capaz de entender las explicaciones de ese supercerebro artificial, de la misma forma que un gato no es capaz de comprender que difirencia hay entre un ácido y una base por mucho que nosotros intentemos explicarselo.
Quién sabe lo que nos depara el futuro.

   

El sonido de la materia.

Térmicamente agitado Molecule.gif
https://commons.wikimedia.org/wiki/Main_Page

http://www.eumus.edu.uy/eme/ensenanza//acustica/apuntes/material-viejo/fisica_r/








sábado, 9 de febrero de 2019

Gluones

imagen: La ciencia de la mula Francis. Naukas.

En el mundo de lo muy pequeño, en un universo en el que los humanos no podemos ver nada a simple vista, ni siquiera utilizando el microscopio más potente de todos los que se han inventado, viven los gluones.
Los gluones son un tipo de bosón o, lo que es lo mismo, un tipo portador de fuerzas del universo, que nacieron hace ahora casi catorce mil millones de años. 
Son partículas muy viejas, antes de que ellos existieran no había nada ni nadie en ningún lugar; por aquel entonces solo había silencio, oscuridad y vacío por doquier y la temperatura ambiente rondaba los mil millones de millones de grados centígrados.
Los gluones, como todos los bosones, están especializados en uno de los cuatro tipos de fuerzas elementales o interacciones que existen en nuestro universo, gracias a las cuales, los llamados fermiones (los ladrillos del universo), se unen sólidamente para conformar la materia de la que está hecha todo lo que nos rodea, desde las estrellas más grandes y los agujeros negros hasta el grano de polvo más insignificante, pasando por nosotros mismos. Estos fermiones, a su vez, se dividen en dos grandes grupos, los Quarks y los Leptones.
En su caso, los gluones son bosones portadores de la “Interacción Fuerte”, esta es la más intensa de las cuatro interacciones que existen en la naturaleza, a saber: fuerte, débil, electromagnetismo y gravedad. Por eso generan vínculos inquebrantables entre las partículas de materia que tienen la suerte de ser ungidas por ellos: Los quarks.
En realidad los gluones son como pequeñas cuerdas con un ganchito en cada extremo, que mantienen unidos a los quarks eternamente. Las parejas de quarks se mueven y vibran libremente acercándose y separándose tanto como las cuerdas de los gluones les permiten, pero si, aplicando una fuerza mayor, intentas separar a una pareja de quarks a más distancia de lo que la longitud máxima de la cuerda permite, en el instante en el que la cuerda se rompa surgirá del vacío un nuevo par de quarks que ocuparán los extremos de las dos mitades del gluón que se acaba de quebrar, por lo que siempre existirá una pareja de quarks y, precisamente por eso, los quarks no pueden existir solos, siempre han de vivir en grupos de dos o más, unidos por gluones.
Aunque todos los gluones generan interacción fuerte entre quarks, hay solo ocho tipos distintos de ellos y se diferencian unos de otros por ciertas propiedades a las que, para comprenderlas mejor, los científicos llaman carga de “color”. Así, los gluones son combinaciones de rojo, verde, azul, antirrojo, antiverde y antiazul, y forman estructuras en forma de cuerda cuyas combinaciones de carga de color pueden ser por ejemplo: rojo-antiverde, antizaul-rojo, antirojo-azul, etc.

domingo, 6 de mayo de 2018

LA FÍSICA CUÁNTICA Y EL OSCURANTISMO




Hace ya algunas décadas, desde que la física cuántica se popularizó gracias a la encomiable labor altruista y desinteresada de algunos científicos y  divulgadores, en algunos círculos pseudocientíficos y oscurantistas, seguramente promovido por personas desinformadas y/o con ánimo de lucro, comenzó a extenderse el rumor de que, según podía inferirse de los resultados obtenidos en los experimentos más avanzados llevados a cabo en los modernos aceleradores de partículas, debía ser posible intervenir, o al menos influir en mayor o menor medida, en la materialización, o no, de ciertos  aspectos de la realidad, por el mero hecho de observarlos, e incluso, según algunos, aún  más osados, sería posible manipular la realidad no ya observándola, si no simple y llanamente mediante la injerencia del pensamiento de un hipotético observador.
Seguramente el citado rumor pudo suscitarse en gran medida gracias al famoso experimento imaginario de Erwin Schrödinger, consistente en introducir en una caja a un gato, junto con una ampolla llena de un gas venenoso acoplada a un dispositivo que se accionaría imprevisiblemente cuando el núcleo del átomo radioactivo que lo gobierna emitiese una partícula por desintegración, hecho que puede suceder o no, con un cincuenta por ciento de probabilidad,  a lo largo de toda la vida del material, por lo que transcurrido un cierto periodo de tiempo ya no sería posible saber si el gato estará vivo o muerto, lo cual no se podría averiguar, obviamente, hasta que no abriésemos la caja y mirásemos en su interior. Es decir, hasta que no interviniese en el experimento un “observador”
Pero, por supuesto, cuando Schrödinger, que no tenía nada de antropocéntrico, se refería al “hipotético observador”, no quería decir  literalmente -hasta que un “ser humano” mire dentro de la caja- si no hasta que cualquier sistema de medida, o dispositivo de control, realice la comprobación del estado vital del gato. Porque sería de descerebrados creer que los seres humanos somos el centro de la existencia y que la naturaleza se comporta de una forma u otra en función de que nosotros la observemos o no.  
En cierto modo, lo que Schrödinger, al proponer este experimento formalmente en 1935, estaba intentando dejar patente, es cuán absurdo resulta intentar equiparar la extraña realidad que observamos en los experimentos de la mecánica cuántica, o el mundo de lo muy pequeño, donde las partículas se comportan de forma imprevisible; como lo atestiguan el principio de incertidumbre, la dualidad onda-corpúsculo o el entrelazamiento cuántico, con la realidad que nosotros podemos observar en la cotidianeidad de la mecánica clásica, o el mundo de lo muy grande, en donde rigen la física newtoniana y la relatividad general de Einstein, que predicen con rigor el comportamiento de la energía y la materia, que evoluciona y se comporta estadísticamente de forma previsible en función de la tendencia de la mayoría de los átomos que la conforman.
Por cierto, habría servido también para demostrar lo absurdo de la proposición otro experimento, más prosaico e incruento, consistente en lanzar una moneda al aire, recogerla sin mirar, y asegurar que hasta que no abramos la mano y la observemos, la moneda no dejará de estar en cara y cruz a la vez, materializándose en una u otra posibilidad definida solo bajo la mirada del “observador”.
Otro experimento, llevado a cabo por Thomas Young en 1801, casi cien años antes de que Max Planck propusiera por primera vez los principios básicos de la mecánica cuántica, es el llamado experimento de la doble rendija, que contribuyó seguramente a fomentar también las interpretaciones mágicas de la mecánica cuántica.
En este caso, Young pretendía averiguar si la luz era una partícula o una onda y para ello diseñó un experimento consistente en hacer pasar la luz de una vela  al interior de una cámara oscura a través de dos pequeñas rejillas, así comprobó que la luz se difractaba creando un patrón de interferencias en el fondo de la caja oscura y demostró la dualidad onda-corpúsculo de la materia y la energía.
Este mismo experimento fue retomado muchos años después por Richard Feynman, quien  propuso que fuese realizado no con un rayo de lux, si no con fotones discretos, emitidos de uno en uno sobre una pantalla ubicada tras un panel opaco en el que se habrían troquelado dos pequeñas rendijas.
Se comprobó que, si una de las rendijas estaba obstruida, los fotones que alcanzaban la pantalla impactaban siempre en un área situada tras la rendija abierta. Pero, inopinadamente, si las dos rendijas estaban abiertas, los fotones, a pesar de ser emitidos de uno en uno, creaban un patrón de interferencia de zonas claras y oscuras alternadas. Es decir, con las dos rendijas abiertas, los fotones individuales y consecutivos, no formaban dos zonas claras de impacto (una tras cada rendija), como debía suceder si la luz estuviese hecha de partículas o pequeñas bolitas, si no una franja continuada y repetitiva de impactos de luz y oscuridad, tal y como sería de esperar si la luz fuese una onda.
Para tratar de averiguar el porqué de este extraño comportamiento, se repitió el experimento años después, esta vez con electrones, y además se colocaron dos detectores, uno junto a cada una de las rendijas, para determinar por cuál de ellas pasaría el electrón antes de alcanzar la pantalla.
Sorprendentemente, al “observar” el paso de los electrones y ubicarlos mediante los citados detectores de paso, estos  impactaron en dos zonas definidas tras las rendijas, (como sucedía cuando una de las rendijas estaba cerrada), dejando de aparecer el patrón de interferencia, aún estando las dos rendijas abiertas y solo por el mero hecho de ser observados.
Hoy se sabe, gracias a Heisenberg, a Bohr, a Schrödinger, y otros, que este comportamiento de las partículas es debido al principio de incertidumbre y a la función de onda. Estos principios explican que las partículas subatómicas, si están aisladas, no se encuentran en una ubicación espacial determinada, si no que estarán  en muchísimos lugares a la vez. Pero si son observadas para definir su localización exacta, se las encontrará entonces en ciertos lugares con mayor probabilidad que en otros. Es decir un electrón, por ejemplo, puede encontrarse en cualquier posición a lo largo y ancho del campo electro-magnético pero, probabilisticamente, será más fácil encontrarlo en determinados lugares de este campo que en otros. Cuando la partícula es “observada” (es bombardeada con fotones para iluminarla y así poder verla y determinar su localización) es cuando colapsa y deja de estar en todos los lugares en los que puede estar, para materializarse entonces en una única ubicación exacta y observable.
Este hecho precisamente, fue el que llevó a confusión a los pseudocientíficos, quienes pensaron que la realidad se materializa al ser observada. Como si mientras no miremos a la materia que nos rodea, compuesta de infinidad de átomos y partículas subatómicas, esta estará en todas partes a la vez, y solo se materializará en un lugar concreto y, por tanto, adquirirá consistencia cuando sea observada por nuestros ojos, o medida con un detector de posición. Pero lo cierto y verdad es que no sucede realmente así. Ciertamente la materia que nos rodea, aunque debido a su función de onda está en todas partes a la vez, no colapsa y se materializa al ser observada, si no que ya ha colapsado y se encuentra en una ubicación exactamente determinada y determinable, porque no está aislada. Porque ninguna partícula subatómica está aislada y sola en ningún lugar, si no que todas y cada una de ellas interaccionan continuamente con los fotones o con otras partículas. La materia está formada por átomos que interaccionan y se enlazan para formar moléculas, que son la base de los seres animados e inanimados de la naturaleza. La materia está donde está, la observemos o no, precisamente porque está colapsando o ya ha colapsado en la ubicación espacial en donde la observamos al enlazarse para crear moléculas y cuerpos macromoleculares.

viernes, 23 de junio de 2017

El debilitamiento de la magnetosfera y la inversión geomagnética de la Tierra

imagen: https://natureduca.com



El eje de rotación de la Tierra, conocido también como eje de la Tierra, eje polar, o línea de los polos, es una línea imaginaria alrededor de la cual nuestro planeta efectúa su movimiento de rotación. El Polo Norte Geográfico, uno de los dos extremos de esa línea imaginaria, está situado a unos 700 km de distancia del “otro” Polo Norte, el Polo Norte Magnético, que es el extremo del eje del campo magnético terrestre que atrae las agujas de las brújulas; campo que es generado por el movimiento del núcleo del planeta, situado a más de tres mil kilómetros de profundidad y compuesto enteramente de metal de hierro y níquel en estado líquido que giran sin cesar. 

El Polo Norte Magnético se desplaza continuamente, en la actualidad lo hace en dirección a Siberia (Rusia) a una velocidad media de 55 kilómetros al año. 

Aunque el campo magnético terrestre, o magnetosfera, no pueda verse, es de vital importancia para la vida. La prueba más evidente de su existencia son las auroras de las regiones polares. Estas se producen cuando partículas procedentes del sol, llamadas viento solar, impactan en dicha magnetosfera, que actúa a modo de escudo magnético que partiendo del centro de la Tierra rodea a nuestro planeta hasta una altura de casi cien mil kilómetros. 

Durante millones de años, sedimentos metálicos de origen volcánico se han ido estratificando en el fondo de los océanos, estos, atraídos por el eje magnético de la Tierra, se han ido depositando orientados siempre en dirección al polo norte magnético. Analizando la orientación magnética de estos antiguos depósitos, de muchos de los fondos marinos del planeta, se ha comprobado que el Polo Norte Magnético se ha desplazado continuamente, e incluso se ha invertido en infinidad de ocasiones. 
Ahora sabemos que el polo magnético se desplaza de norte a sur y viceversa cada doscientos cincuenta mil años aproximadamente, y se ha contrastado, mediante los citados análisis de sedimentos, que la última inversión sucedió hace setecientos cincuenta mil años, por tanto, es evidente que hace mucho tiempo que el polo magnético debía haberse invertido. 

Algunos científicos aseguran que el campo magnético de la Tierra es cada vez más débil y se desplaza a mayor velocidad, y en muchos lugares del planeta ya se ha debilitado notablemente. Estas son pruebas inequívocas de que no falta mucho para que se produzca la inevitable inversión geomagnética. Cuando esta tenga lugar, la intensidad del campo magnético será extremadamente débil y se mantendrá así durante miles de años. En consecuencia, la magnetosfera de la Tierra se extinguirá casi por completo y muchos de los rayos cósmicos y gran parte del viento solar alcanzarán de lleno nuestra atmósfera. 

Es previsible que, a partir de ese momento, ocurra un caos tecnológico que afectará a las redes de satélites artificiales, al tráfico aéreo, a todos los sistemas informáticos globales y a la mayoría de las centrales energéticas. 
El número de cánceres humanos aumentará también de modo exponencial, y la población decrecerá inexorablemente; muchas aves y animales marinos, y algunos mamíferos, perecerán, enfermos y agotados, extraviados en regiones remotas a las que se desplazarán confundidos por la imposibilidad de poder orientarse. 
La vida en la Tierra atravesará un periodo complicado en el que la supervivencia será difícil, y se mantendrá así hasta que el campo magnético, que paulatinamente volverá a aumentar, logre recrearse completamente y se reconstruya de nuevo la atmósfera terrestre.

Pero tranquilos, la inversión geomagnética no sucederá inmediatamente, es probable incluso que la vida en el planeta se vea inmersa en otra glaciación antes de que ello suceda. Y, cuando al fin tenga que suceder, tampoco será el fin del mundo, pues nunca que se ha producido una reversión geomagnética se ha extinguido la vida masivamente. Incluso nuestro antepasado, el Homo Erectus, sobrevivió a la última que se produjo. 
Lo que sí cambiará, sin duda, es el funcionamiento de nuestro mundo tal y como ahora lo conocemos.

jueves, 24 de noviembre de 2016

Sobre la casi perfecta circularidad de la apenas elíptica órbita terrestre.


Hace cuatro mil seiscientos millones de años, a consecuencia de un colapso gravitacional en el seno de una gran nube molecular situada a unos veintisiete mil años luz del centro de La Vía Láctea, se formó una estrella de tipo G y luminosidad V; una enana amarilla en cuyo tercer planeta, amparada por su cálida radiación, logró surgir la vida. Por supuesto hablamos de *El Sol* nuestro astro rey. 
Una pequeña parte de los elementos químicos existentes en aquella primigenia nube molecular escaparon al colapso estelar y se congregaron formando un delgado y extenso disco de materia, que siguió girando sin cesar alrededor del Sol y que poco a poco se fue fragmentando en varios segmentos que, a su vez, fueron colapsando sobre sus núcleos hasta formar los ocho planetas principales con sus respectivos satélites y todos los demás cuerpos astronómicos que hoy pululan a lo largo y ancho de nuestro Sistema Solar. 
La Tierra, el planeta que habitamos, gira desde entonces, incansable, alrededor del Sol a una distancia media de casi ciento cincuenta millones de kilómetros de él, a lo largo de una órbita levemente elíptica de más de novecientos millones de kilómetros de longitud. Y, a pesar de que la inmensa mayoría de los libros de texto y/o divulgación científica insistan en representar dicha órbita en forma de desproporcionada elipse, en realidad, esta es casi circular. La excentricidad de su elipse varía (a consecuencia de la influencia de los demás planetas y otros factores) entre un máximo de 0,058 y un mínimo de 0,005 (siendo 0,000 la excentricidad de un círculo perfecto y 1,000 la de una elipse). 
En la actualidad la excentricidad de la órbita terrestre es de aproximadamente 0,017 (y aún seguirá decreciendo durante milenios), es decir, en este momento nuestro planeta aumenta (afelio) y disminuye (perihelio) su distancia al Sol ( de unos ciento cuarenta y nueve millones y medio de kilómetros de media) en tan solo un 1,7 por ciento.
Para haceros mejor la idea de tan insignificante excentricidad observad una moneda de un euro, cuyo diámetro mide 23,25 mm de media. La excentricidad equivalente de la órbita terrestre aplicada al diámetro de la moneda de euro corresponde a una variación de menos de 0,5 milímetros en su diámetro medio. Una irregularidad casi inapreciable a simple vista. Igual de inapreciable que nos parecería la excentricidad de la órbita terrestre si observásemos nuestro sistema solar desde cualquier lugar alejado del Cosmos. 

Por eso, a partir de ahora, cuando veáis representaciones del Sistema Solar, recordad que (además de que por supuesto las ilustraciones no estarán dibujadas a escala, pues no cabrían en una hoja de papel de tamaño usual) la órbita que la Tierra traza alrededor del Sol es casi una circunferencia perfecta, no una elipse exagerada, como nos quieren hacer creer.

miércoles, 12 de octubre de 2016

¿Qué es un ordenador cuántico? Segunda Parte



La palabra ‘cuántico’ fue introducida en las Ciencias Físicas en el transcurso del año 1900 por el prestigioso físico alemán,  doctorado en la Universidad de Munich, Max Planck.
Planck, ya entonces, fue capaz de resolver lo que los científicos denominaban “la catástrofe ultravioleta”; un problema de la Física de su época; un fallo del que adolecía la teoría clásica del electromagnetismo cuando se intentaba explicar la emisión electromagnética. Pues esta predecía, según la fórmula de Rayleigh-Jeans, que las emisiones de energía a altas frecuencias (en el rango de la luz ultravioleta) debían aportar una cantidad total de energía radiada infinita, algo completamente imposible según los postulados de la conservación de la energía.
Planck intuyó la solución y resolvió aquel problema al postular que la energía no es continua sino que se propaga en cantidades indivisibles elementales, a las que él denominó “quantas” (cuantos), de ahí el nombre actual de la Física de Cuantos o Física Cuántica.
Hoy es bien conocido el hecho de que toda la radiación del espectro electromagnético (la luz que es visible a nuestros ojos y también la que es invisible para nosotros; que abarca desde las microondas hasta los rayos gamma pasando por el infrarrojo, la luz visible, el ultravioleta, etc.) está hecha de aquellos pequeños paquetes o cuantos de energía que postuló Planck, a los que Einstein bautizó como fotones.
Pero antes de “meternos en harina” con el ordenador cuántico, hagamos una breve y simplificada descripción de la historia de nuestro Universo, para comprender algo más sobre los átomos, su formación y su funcionamiento.
Hace más de trece mil millones de años, algún tiempo después de que tuviese lugar el Big-Bang y gracias al surgimiento del espacio y el tiempo, la sopa primigenia de quarks y gluones comenzó a expandirse y a enfriarse, y por tanto a condensarse, formando ínfimos grumos de materia, a los que hoy llamamos protones y electrones. Algún tiempo después surgió la Fuerza Electromagnética y cada protón atrajo a un electrón, formándose así los átomos primigenios de hidrógeno. Con el paso del tiempo, sutil y lentamente, la expansión espacial y fuerza de la Gravedad fueron haciendo que los átomos de aquel gas prístino de hidrógeno disperso se fuesen amontonando unos sobre otros al caer en el interior de las leves depresiones del tejido espacio-temporal, aquellos pequeñísimos amasijos de hidrógeno, al aumentar su masa y por tanto su peso, hollaban cada vez más el recién inaugurado espacio-tiempo provocando que las depresiones se fuesen haciendo mayores conforme más y más átomos de hidrógeno caían en su interior. De esta forma, en el interior de aquellas gigantescas depresiones, se formaron las primeras estrellas, gigantescos sacos de átomos cuyo peso fabuloso presionaba más y más y comprimía a los átomos más internos, venciendo incluso la enorme fuerza de repulsión existente entre protones, hasta conseguir que los núcleos de aquellos átomos prístinos se viesen obligados a albergar dos protones en vez de uno solo, y después tres, cuatro, cinco, seis, siete… y hasta veintiséis en la primera fase, formándose de esta manera consecutiva los nuevos y hasta entonces desconocidos elementos: Helio, Litio, Berilio… hasta el hierro. Llegados a este punto de presión en el interior de las estrellas los protones se acercaron unos a otros hasta el límite y la Fuerza Nuclear Fuerte se liberó venciendo a la Fuerza de la Gravedad, y aquellas estrellas explotaron expandiendo los nuevos elementos que se habían formado en su seno por todo el Universo…
La historia de la génesis estelar continúa en otras fases hasta alcanzar la formación del Uranio, el elemento más pesado de la naturaleza (con 92 protones, 92 electrones y entre 142 y 146 neutrones por átomo), pero nosotros vamos a detenernos aquí, pues lo que queríamos explicar era cómo de protones y electrones individuales se formaron los átomos de los elementos químicos que hoy encontramos en la naturaleza.
Todos los átomos contienen entre uno (hidrógeno) y noventa y dos protones (Uranio) en el interior de sus núcleos y también algunos neutrones que sirven para compensar la repulsión eléctrica entre los protones y procurar la estabilidad de los mismos.
A cada átomo lo rodean tantos electrones como protones existan en su núcleo. Un átomo de oro, por ejemplo, que cuenta con 79 protones, es orbitado por otros tantos electrones que se agitan a su alrededor distribuidos en seis niveles distintos de energía. Cuando un electrón recibe un cuanto de energía o, lo que es lo mismo, es golpeado por un fotón, salta a una órbita más energética. Después, el electrón energizado por el fotón exterior, que ahora se encuentra en una nueva órbita que por ser inducida es inestable para él, volverá a su antigua órbita en cualquier momento, devolviendo aquella energía que se le entregó, en forma de un nuevo fotón que será emitido hacia el exterior del átomo.
La ubicación de los electrones en los átomos, también, como la propia energía, está cuantizada, es decir, los electrones no pueden residir a cualquier distancia del núcleo atómico, sino solo y exclusivamente en ciertos niveles. Podríamos compararlo con los niveles de los edificios en los que residimos las personas; un individuo sólo puede residir en un piso situado en una planta determinada, en la primera, en la segunda, en la tercera…, pero no en la primera y media, o en la segunda y tres cuartos… Por otra parte en cada planta de cualquier edificio de viviendas hay un número determinado de pisos por planta, y también alrededor del núcleo atómico hay un determinado número de huecos, o localizaciones, donde pueden vivir los electrones, dentro de cada órbita o nivel energético.
Pues bien, aprovechando estas y otras propiedades de los átomos y los electrones, los científicos que en la actualidad se dedican a elucubrar cómo se podría construir un ordenador cuántico se afanan por hallar la manera de llevar esta propuesta a la práctica para construir una de esas máquinas futuristas que revolucionaran a la humanidad en un futuro no muy lejano: Los ordenadores cuánticos.
Cuando ya explicamos en el post anterior, en la actualidad podemos hacer cálculos muy complejos y sumamente veloces en cualquier ordenador personal o profesional simplemente convirtiendo los datos con los que queremos operar a numeración binaria, es decir usando “ceros” y “unos” y operando con álgebra binaria. Pero imaginad si pudiésemos utilizar otro tipo de numeración en la que (a diferencia de la binaria que solo dispone de dos estados) cada dígito pudiese tener tres, cuatro, diez (como nuestro sistema de numeración decimal) o incluso cien… o más estados diferentes. La potencia de cálculo de las máquinas que fuesen capaces de realizar cálculos utilizando dicha notación se multiplicaría por un factor casi infinito.
Quizás esto podría conseguirse pronto si aprendemos a utilizar ciertos átomos para computar nuestros datos utilizando la información de los estados y niveles energéticos de sus electrones. Un átomo mediano puede albergar en su interior muchísimos estados diferentes a la vez, entonces, en vez de usar como se hace ahora una celda de memoria de silicio que puede albergar en su seno dos datos (un uno o un cero), podríamos utilizar bytes de ocho, dieciséis, treinta y dos, o más átomos y entonces cada byte sería en realidad como un pequeño ordenador atómico. Un solo byte de ocho Q-bits (bit cuánticos) sería casi tan poderoso como cualquier laptop básico de los usados en la actualidad, y si pudiésemos Implementar en una sola máquina cientos de esos bytes de tan solo ocho Q-bits cada uno… Imaginad la potencia de esa (aún hipotética) máquina. Ese es el sueño de quienes investigan hoy para hacer realidad el ordenador cuántico.
Otros científicos, en vez de desarrollar Q-bits con átomos completos, abogan por crear Q-bits con electrones individuales, atrapados en trampas de superconductores o de otro tipo. Ellos estudian la posibilidad de manipular a voluntad las propiedades de los electrones atrapados codificando sus estados como bits cuánticos.
Existen otros planteamientos diferentes sobre cómo deben ser los Q-bits y otros planteamientos de como deben operar. En realidad aún no se han puesto completamente de acuerdo los científicos en cómo deben ser y cómo deben operar los Q-bits y, en general, los ordenadores cuánticos, pero uno de estos días alguien dará por fin con una solución factible y entonces comenzarán a fabricarse y a perfeccionarse. 
Por otra parte, paralelamente y siempre pendientes de los últimos avances en la consecución de Q-bits operativos, multitud de ingenieros informáticos, programadores, físicos y matemáticos se afanan en construir los algoritmos que deberán ser la base de la programación que correrá en esos poderosos ordenadores, para que sean capaces de desplegar toda su potencia de cálculo y trasportar a la humanidad a una nueva era tecnológica.