Coffee Break: Señal y Ruido4 de septiembre de 20253 h 19 min
Ep522: China a la Luna; Hexanitrógeno; Computación Cuántica; Espacios de Klein
El programa explora el ambicioso plan de China para alcanzar la Luna antes de 2030 mediante el cohete Long March 10 y el módulo lunar Lanyue, contrastándolo con la misión Artemisa. En química, se analiza la síntesis del hexanitrógeno (N6) en Nature por Wei Yu Qian et al., un compuesto que muestra una estabilidad sorprendente a 77 Kelvin con una vida media teórica de 130 años. La computación cuántica se aborda desde la transición hacia la 'ventaja cuántica de utilidad práctica', destacando el sistema fotónico Jiuzhang 4.0 capaz de manejar 3050 fotones equivalentes a 3000 cúbits. Finalmente, se examinan los agujeros negros en espacios de Klein (2+2) como herramientas matemáticas para simplificar cálculos de amplitudes de scattering y propiedades termodinámicas.
Presentación
Héctor Socas presenta el episodio de Coffee Break introduciendo los temas principales: la misión lunar china, la molécula hexanitrógeno y la computación cuántica. Se presentan a los invitados Daniel Marín (astrofísico) y Juan Carlos Gil (químico físico), detallando sus trayectorias en divulgación científica y academia. La sección incluye anécdotas personales sobre el inicio de curso, el clima en Málaga y reflexiones sobre la labor de comunicación científica.
Momentos clave
Héctor Socas detalla los tres ejes científicos del episodio. Se hablará sobre el programa espacial chino, la nueva molécula hexanitrógeno y la exploración de espacios con dos dimensiones temporales.
Se detalla la labor de Juan Carlos Gil en el perfil 'arroba apuntes ciencia'. Destaca su trabajo creando cápsulas astronómicas para asociaciones en toda España con un equipo de 20 personas.
Se describe la formación de Francis Villatoro como físico, informático y matemático. Se menciona su labor como profesor universitario en Málaga y autor del blog 'La Ciencia de la Mula'.
Anuncio de Naukas Toledo y Naukas Bilbao 2025 (15 aniversario)
Se anuncian los eventos Naukas Toledo y el 15º aniversario de Naukas Bilbao. Se detallan las charlas programadas, incluyendo la participación de Daniel Marín sobre tecnoligarcas en el espacio y la charla de Francis Villatoro sobre la 'teoría del invariante'. Los contertulios debaten sobre la historia del nombre de la relatividad de Einstein y la dinámica de los eventos científicos.
…es simplemente una recreación artística. Peor es que se intenta tomar un café con la escafandra puesta
Momentos clave
Francis Villatoro explica que Albert Einstein quería llamar así a su teoría de la relatividad. El nombre fue rechazado por ya estar en uso en el ámbito de las matemáticas.
Daniel Marín anuncia su charla sobre cómo los tecnoligarcas han tomado el control del espacio. Plantea reflexiones sobre la falta de regulación en la exploración espacial.
Héctor Socas y Juan Carlos Gil introducen el tema de portada sobre una imagen de un astronauta tomando café en la Luna.
El programa espacial chino
Se analiza el ambicioso programa espacial chino para alcanzar la Luna antes de finales de 2030, comparándolo con el programa Artemisa de la NASA. Se detallan aspectos técnicos como el uso del cohete Larga Marcha 10 (o Long March 10), la arquitectura del módulo lunar Lanyue y su diferenciación respecto al diseño de la misión Apolo. Los expertos debaten sobre la infraestructura industrial china, la gestión dual entre entidades civiles (CNSA) y militares (CMSA), y el uso de modelos físicos para las pruebas de aterrizaje.
…en China el equivalente a una agencia espacial es muy complicado. Pero oficialmente hay dos agencias espaciales: la Agencia Espacial China, CNSA, que tiene un papel muy poco importante…
Momentos clave
Daniel Marín confirma que el gobierno chino tiene como objetivo oficial poner a dos taikonautas en la superficie lunar antes de finales de 2030. Se destaca que este cronograma es ambicioso y se considera probable por el avance tecnológico del país.
Se explica la nomenclatura confusa de los cohetes chinos y las capacidades del Larga Marcha 10. Este vehículo es capaz de poner en órbita una carga útil de hasta 70 toneladas, comparándose con el Falcon Heavy.
El módulo lunar chino Lanyue es más masivo que el de la misión Apolo debido a la inclusión de una etapa de frenado desechable llamada Crusher Stage. Esta arquitectura permite simplificar el diseño del módulo principal.
Se detalla la organización interna de China: la CNSA gestiona misiones no tripuladas como las Chang'e, mientras que la CMSA, bajo control militar, se encarga del programa tripulado.
Se contrasta el método de prueba chino, que utiliza modelos físicos con cables y poleas para simular la gravedad lunar, frente al enfoque de la NASA basado en simulaciones numéricas.
Síntesis química de un hexanitrógeno N6
Se analiza la síntesis y caracterización del hexanitrógeno (N6), un alótropo de nitrógeno neutro descrito como un 'unicornio' de la química debido a su baja estabilidad teórica. El estudio, publicado en Nature por Wei Yu Qian et al., detalla cómo se logra sintetizar esta molécula mediante una reacción con cloro molecular y posterior atrapamiento en matrices de argón ultracongelado. Los contertulios destacan que el N6 presenta una estabilidad sorprendente a 77 Kelvin (con una vida media teórica de 130 años), lo que abre debates sobre su potencial como material energético para aplicaciones futuras.
…a 77 Kelvin, este que ven, ven con sus ojos, lo cuenta el investigador principal, ve la peliculilla transparente, bueno, pues dice el método teórico, estima que tiene una vida media de 130 años…
Momentos clave
Se presenta el N6 como un análogo nitrogenado del benzeno. Debido a su baja estabilidad y dificultad de síntesis, se le denomina 'unicornio' por los investigadores.
Se detalla el trabajo de Wei Yu Qian, Arthur Mark Dukov y Peter Schreiner. El estudio valida mediante predicciones teóricas y experimentación la existencia de este alótropo.
Se explica el proceso técnico de arrastrar productos volátiles con argón hacia una superficie fría para evitar su descomposición inmediata. Es un método crítico para capturar moléculas inestables.
Las técnicas teóricas revelan que el hexanitrógeno puede ser estable durante 35 milisegundos en condiciones extremas. El estudio permite comparar la estabilidad entre diferentes temperaturas.
Se destaca el salto radical en la estabilidad teórica del N6 al pasar de 10 K a 77 K. Esta diferencia es clave para evaluar su viabilidad como combustible o material energético.
Hacia la ventaja cuántica de utilidad práctica. Google Quantum AI y Jiuzhang 4.0
La sección analiza la transición de la 'supremacía cuántica' hacia una 'ventaja cuántica de utilidad práctica', comparando los enfoques de Google (con el procesador Sycamore) y de investigadores chinos (con el sistema fotónico Jiuzhang). Se discute cómo los algoritmos iniciales de Google fueron criticados por ser fácilmente simulables en superordenadores clásicos, mientras que la tecnología fotónica china ha logrado escalar a 3050 fotones equivalentes a 3000 cúbits. Finalmente, se debate el uso de operadores OTOC para simular sistemas físicos y los retos técnicos de la coherencia y la durabilidad de los cúbits.
En ese ordenador con el mejor algoritmo disponible para simular a nivel clásico este asunto, se tardarían unos 10 a la 42 años…
Momentos clave
Se explica cómo la tecnología de muestreo de bosones gaussianos permitió a los investigadores chinos desarrollar el ordenador fotónico Jiuzhang. Este enfoque utiliza óptica lineal para alcanzar la ventaja cuántica en comparación con el modelo de Google.
Los investigadores chinos han logrado aumentar significativamente la escala de sus experimentos hasta 3050 fotones. Esto equivale a unos 3000 cúbits, superando las capacidades de simulación de los actuales superordenadores clásicos.
Se destaca que la dimensión del espacio de Hilbert es tan inmensa (10^2461) que un superordenador tardaría 10^42 años en simularlo. Esto demuestra que, para ciertos parámetros, la ventaja cuántica es teóricamente absoluta frente a la computación clásica.
Google está reorientando su enfoque hacia la simulación de sistemas cuánticos mediante operadores OTOC. Este método permite realizar simulaciones físicas útiles utilizando un número relativamente bajo de cúbits y operaciones.
Se contrastan las duraciones de coherencia según la tecnología: mientras que algunos sistemas pueden durar segundos o minutos (átomos atrapados o espines en diamante), el ideal para algoritmos complejos sería una estabilidad mucho mayor.
Agujeros negros en el espaciotiempo de Klein (2+2)
Gastón Giribet explica el uso de configuraciones dimensionales no convencionales, como la signatura de Klein (dos espacios y dos tiempos), como un artilugio matemático para simplificar cálculos en física teórica y estudiar amplitudes de scattering. Se discute cómo estas estructuras permiten analizar propiedades termodinámicas de agujeros negros y la evolución de las simetrías BMS en contextos de geometría compleja. El debate concluye con una reflexión sobre el uso de proyecciones en teorías conformes bidimensionales para resolver problemas complejos mediante la holografía.
…cálculos en esa pantalla esférica que está muy lejos y muy en el futuro, serían traducibles totalmente a las amplitudes de scattering que yo hago dentro de estas esferas hoy mismo…
Momentos clave
Giribet explica cómo Hawking y Gibbons utilizaron un formalismo donde el tiempo se trata como una coordenada espacial (4+0) para estudiar las propiedades termodinámicas de los agujeros negros. Esta técnica permite simplificar cálculos al tratar el horizonte de eventos como un punto que colapsa en una geometría euclidiana.
Se analiza por qué utilizar configuraciones con dos tiempos y dos espacios es útil para estudiar la probabilidad de colisión de partículas. Aunque un universo con dos tiempos sería inestable físicamente, sirve como herramienta matemática para obtener resultados válidos en el mundo real.
Se discute la aparición de simetrías supertraslación y superrotación (BMS) en artículos recientes sobre agujeros negros con geometría de dos tiempos. Estos trabajos buscan generalizar resultados previos y entender mejor las propiedades del horizonte de eventos.
Giribet explica cómo la holografía permite resolver problemas complejos proyectándolos en una teoría conforme bidimensional. Este método es clave para simplificar el estudio de interacciones en el infinito nulo mediante el uso de superficies como toros.
La conversación completa
278 intervenciones · pulsa cualquier minuto para escucharlo desde ahí
01Presentación
A ver, un segundito, pongo esto a grabar Aquí
comienza Coffee Break, la tertulia semanal de la actualidad científica
¿Sabe usted una cosa? Dígame Yo cuando pienso en grandes distancias me mareo ¿Ah
sí? ¿Se marea?
Sí, me entra vértigo ante la estupefacción, ya verás, diga una distancia grande ¿Una distancia grande? Sí, una distancia grande, dígala Yo qué sé,
20.000 años luz
Se ha caído así Coffee Break, el único programa científico que apoya el estupor
Saludos a todas las criaturas de la galaxia en estos días de vuelta al cole Son días de un gran contraste emocional, lo notas hasta cuando vas por la calle Ves gente que parece alegre, sonriente, shiny happy people, esos son los padres Y luego te encuentras a seres taciturnos y melancólicos, esos son los profes Nuestra enhorabuena a los primeros y solidaridad para con los segundos, pero no se preocupen porque esta situación dura poco, es efímera, concretamente dura hasta que los padres empiecen a hacer cuentas sobre el coste de los libros y el material escolar. Material escolar que mayoritariamente se fabrica en China, al igual que también se fabrica en China el cohete Larga Marcha 10, un pedazo de bestia con la que esperan llevar tripulantes a la Luna. hoy hablaremos de eso, del ambicioso programa espacial chino y también de la síntesis de una nueva molécula, el hexanitrógeno de la carrera hacia la ventaja cuántica con utilidad práctica y también como a veces nos quedamos sin tiempo vamos a pensar y explorar un poco la idea de espacios con dos dimensiones temporales a ver si por ahí nos pudiéramos explayar que por cierto, no sé si saben que la etimología de explayar también está relacionada con la vuelta al cole, por terminar de cerrar el círculo Viene del prefijo latino ex, fuera de, y el sustantivo playa, que es playa en latín, así que explayar es literalmente irse de la playa No me lo agradezcan, aquí somos gente culta y estamos para eso Bienvenidas, bienvenidos a Coffee Break, Señal y Ruido, la tertulia semanal de la actualidad científica Ya
saben que tenemos una página web que es señalirruido.com, donde está toda la información, señal y ruido todo junto, con ñ y todo y ahí tienen todos los episodios anteriores, todas las referencias, los papers, los artículos que comentamos en cada episodio. Tienen también la información para seguirnos en redes sociales y las iniciativas de micromecenazgo en Patreon, en Paypal y en iVoox. Y vamos ya a dar paso a la tertulia. Hoy tenemos con nosotros a Daniel Marín, que es astrofísico, es coordinador del proyecto STEAM de la Consejería de Educación del Gobierno de Canarias, hablando de profesores, también de padres, estás en la intersección de los conjuntos que yo mencionaba, entonces no sé si estás alegre o taciturno, no sé Estoy
liado, ese es el concepto ahora mismo, mucho trabajo
Daniel también es divulgador científico, autor del famoso blog Eureka Blog y es arroba Eureka Blog en Twitter Tenemos también a Juan Carlos Gil, que es doctor en química física, ingeniero en la empresa GMV, ¿qué tal Juan Carlos, cómo estás?
Muy bien, muy contento. Mira, me acabas de recordar en Encinar GMV, hoy hago 30 años en mi empresa, hoy. Y lo sé porque me han mandado un correíto automático que tiene, muy mono. Así que estoy sorprendido de mí mismo.
Bueno, enhorabuena ahí por ese éxito, esa onomástica. Está muy bien eso, que las empresas cuiden esos detalles, ¿no? De ir llevando, lo típico, los cumpleaños de la gente y tal, pero no sabía que llevan también, bueno, claro, la antigüedad, lo tienen que llevar ahí en recursos humanos, sí o sí Entre otras cosas, por eso
sigo en mi empresa. Nos cuidan fenomenal
Ah, pensaba que si es porque era muy caro echarte ya a estas alturas
Juan Carlos es arroba apuntes ciencia en twitter y otras redes sociales y creo que no sé si dije que escribes esos artículos de apuntes de ciencia y las cápsulas astronómicas que se divulgan, que se difunden a las asociaciones astronómicas de todo el país Somos un equipo de editores
ahí, sí, 20 personas
Y tenemos también a Francis Villatoro, ¿qué tal Francis, cómo estás?
Pues muy bien, aquí estamos en Málaga, hoy tenemos un día soleado, tendremos unos 28 grados de temperatura, alguna nubecita por el cielo, pero bueno, se está bien Dentro de lo que cabe se puede pasear, eso sí, a la sombra, todavía estamos en la época de paseos por la sombra Está el famoso chiste del cubano, ¿no? Al que está en una esquina, en una calle y viene alguien y le pide dinero y dice, yo no te lo voy a dar pero el de ahí enfrente te lo va a dar y el cubano va y se lo pide al de enfrente y el de enfrente se lo da, vuelve y le pregunte ¿y cómo sabías que el de enfrente me lo iba a dar? es que está el sol y yo estoy a la sombra
pues no lo pido, estaba el sol, en la acera
que le da el sol, entonces tiene que ser un lelo, tiene que ser un tonto por estar al sol yo me había hecho la
idea que era un turista, porque si vas al sol
solo puedes ser turista Pensé que era un turista
Yo pensaba que le habría dado una insolación y estaba
el hombre Venía por lo del sol y la sombra Nada, nada, perdonar, perdonar todos los oyentes por el chiste, yo dejo ya de contar chistes Solo me río yo
Está muy bien porque luego se meten conmigo, ¿vale? Y se meten con mi sentido del humor, así que no estoy solo No soy el único que cuenta chistes malos Bueno, Francis es físico, informático, doctor en matemáticas No es cómico, pero también podría ni meteorólogo, pero también podría. Y es profesor en la Universidad de Málaga y autor del blog de la ciencia de la mula Francis. Bien, y con esto por ahora vamos servidos. Con esto tenemos que tirar a esta parte del programa, así que no se quejen, podría ser peor. Bueno, vamos a empezar la parte de anuncios de cosas que no se pueden perder, hablando por supuesto de Naukas, ¿verdad? que creo que aquí están, además ustedes tres, van a estar por allí, ¿no? Si quieren contarnos un poco fecha, Francis.
02Anuncio de Naukas Toledo y Naukas Bilbao 2025 (15 aniversario)
Naukas Bilbao, hay varios eventos Naukas al año en diferentes lugares.
No, pero decía Juan Carlos que es Naukas Toledo incluso antes, ¿no?
Empiezo yo por Naukas Toledo, que es más compacto, pero es que es pasado mañana, es el sábado día 6, en Toledo, empieza a las 10 y media en el Palacio de Congresos de Urcajal Rural y tiene la circunstancia de que es una colaboración entre Naukas y The Conversation. Vamos, a mí me hace muchísima ilusión y el subtítulo es Arte y Ciencia. Hay una combinación de ambas cosas en las charlas y bueno, tiene una pintaza estupenda. Yo voy a ir.
¿Puedes destacar alguna de las charlas que te parezca más interesante?
Bueno, yo tengo en mente, también porque son amiguetas, la de Puratura y la de Ana Valles, hablando de Almudena Castro, hablando, como suele hacer ella, mezclando física y música, es un primor, tanto ella como sus charlas, y Anabel Forte, bueno, pues hablando de matemáticas, no recuerdo ahora mismo el título de la charla, pero estas dos las tengo En la frontera, no sabemos qué puede ser
Hay charlas de Javier Burgos, que probablemente hable de arte, porque a él le gusta mucho el tema Él hizo un doctorado en Historia del Arte, y hay una charla también de Óscar González Mendica, a Kimi Carte Kimi Carte
también le tengo muchas ganas, tiene muy buena pinta Va a estar
muy bien, está en otro, pues Elena González, hay muchos otros, Alberto García Salido, etc. Hay charlas muy muy interesantes en Naukas Toledo, yo me lo voy a perder
¿Tú no vas, Francis?
A Naukas Toledo no, yo voy a Naukas Bilbao, junto con Daniel, Daniel y yo, Juan Carlos también va Yo voy, pero este año no
presento
Y nada, este año es el 15 aniversario de Naukas Bilbao, yo he estado en los 14 anteriores y voy a estar en este El 15 Sí, el 15 Y es el viernes 19 y el sábado 20 de septiembre en Bilbao no hay Naukas Pro el día anterior, el 18, sino que se va a incorporar dentro de las charlas, va a haber algunas pocas charlas de Naukas Pro, es decir, charlas en las que investigadores van a hablar de los temas en los que investiga y bueno, la charla mía y la charla mía habitualmente suele ser los viernes, que es el día más flojo, pero esta vez el viernes por la tarde, que es un poquito más fuerte que por la mañana y es justo después de la charla de Daniel Marín.
Yo hago de telonero tuyo.
Bueno, bueno. Y su charla se titula ¿Cómo los tres tecnoligarcas? Todos sabemos quién persona es el tecnoligarca más famoso. Tomaron el cosmos y la mía es la teoría del invariante. Para abrir boca a los cientófilos, la teoría del invariante es un nombre muy famoso que todo el mundo conoce. siempre y cuando haya leído una biografía de Einstein. Quien no ha leído una biografía de Einstein, pues que se vaya poniendo a leer alguna. Einstein no le puso nombre a la teoría de la relatividad porque quería ponerle el nombre de teoría del invariante, pero le dijeron que eso ya se usaba en matemáticas, la teoría de los invariantes se usa en matemáticas. por ejemplo, Amy Netter, era una experta en teoría de los invariantes y entonces Einstein pues se resistió a darle un nombre y fue Max Planck el año siguiente el que dijo a esta teoría hay que ponerle un nombre y como Einstein es alemán y todavía no había ese conflicto tan grave que llegó años más tarde contra los alemanes judíos que por supuesto Einstein había estudiado en Suiza y se consideraba suizo pero bueno como Einstein es alemán y lo que ha hecho es una digamos avance en la teoría de la relatividad de Galileo que es clave para la mecánica de Newton pues Einstein nos ha dado una mejora de la relatividad de Galileo y una nueva mecánica mejor que la de Newton, pues a esto hay que llamarlo relatividad de Einstein, la teoría de la relatividad de Einstein, para comparar, para poner en el mismo nivel a Einstein que a Galileo, por encima de Newton, porque Galileo venía antes que Newton, estaba por encima de Newton. Entonces Planck estaba reivindicando que la ciencia alemana estaba por encima del resto de la ciencia mundial con una persona del valor y la importancia del joven Einstein Entonces a partir de ahí se popularizó el nombre de teoría de la relatividad, nombre que no le gustaba nada a Einstein porque como tenía ciertas inquietudes filosóficas como Gastón No le gustaba que su teoría fuera comparada con el relativismo filosófico, que era algo con lo que estaba en completo desacuerdo pero bueno, se quedó como relatividad, eso sí, le pusieron especial, relatividad especial, solo años más tarde acabó apareciendo la relatividad general y ya tenía más sentido ese concepto.
Curioso, yo recuerdo cuando estudiaba en la carrera, el profesor que me dio, no sé si a ti Daniel también te dio Arturo Hardison,
en técnica clásica.
Vale
No, bueno, no reímos, ¿no? De él
Efectivamente, no nos reímos de él No de él, por supuesto Pero era un personaje que es difícil de olvidar, hay muchas anécdotas en sus clases Y sí recuerdo que nos decía al principio, cuando empezaba a explicar Relatividad, que decía que era un mal nombre Porque mucha gente pensaba que era una teoría que hablaba de cosas relativas, cuando en realidad hablaba también de muchas cosas absolutas O sea, que había cosas que eran relativas y cosas que eran absolutas Absolutismo, pero a lo mejor eso suena un poco autoritario o algo así. Pero fíjate qué contraste también lo que tú estás planteando, Francis, la dicotomía entre la teoría del invariante, que invariante suena efectivamente a algo que no cambia, que es absoluto, que es como es y lo mire como lo mire, frente a otro nombre como relatividad que sugiere un poco que bueno, que sí, que no, que depende, que ya veremos, ¿no? Y la verdad que se puede prestar a las dos cosas, claro. Bueno, pues nada, ya no se falta entonces que vayan a la charla de Francis.
Eso iba a decir, has hecho spoiler Y he hablado, he hecho spoiler de la primera transparencia Ah, bueno Ah,
eso es la primera, entonces es hype, entonces no es
spoiler, es hype Es hype, yo pretendía que fuera un
hype Nos estamos llenando de anglicismos aquí
Bueno, en cualquier caso va a haber charlas espectaculares porque es un evento con no sé cuántas charlas, como 60 o así ponentes y va a haber charlas de plan muy espectáculo y charlas de espectáculos basados en la magia, en la música, etcétera, en el humor y por supuesto muchas charlas científicas de todos los espectros de la física, desde la botánica a las matemáticas pasando por la física, la astrofísica, la física del botijo por ejemplo o lingüística, antropología, etcétera. Va a ser realmente espectacular el evento Por si alguien
no lo sabe, que se trata de charlas de 10 minutos de duración y por tanto puede ser que algún tema no nos interese lo más mínimo, pero luego la charla puede estar muy interesante, al revés puede darse, que espero que no, que el tema nos interese, pero la charla no esté tan interesante, pero da igual, porque como son 10 minutos, las charlas que no nos interesan o no nos gusten se pasan rápido y las que también las recordamos luego durante meses y años.
Y además, quiero dar fe...
Durante la charla que no te gusta, pues estás tuiteando en redes sociales, hablando de la charla anterior que te ha gustado. Y entonces, se te pasa tan rápido el tiempo que no te da tiempo a tuitear todo lo que querías cuando ya empieza la siguiente charla.
Y además quiero decir que doy fe de que efectivamente son 10 minutos. No se permite alargarse.
Creo que Héctor y yo somos de los pocos que nos han echado, bueno, en el caso de Héctor, sí, a ti físicamente
Lo mío fue muy feo porque yo iba con muleta, estaba lesionado y iba con muleta, eso me parece muy mal, una persona discapacitada a hacerle eso, yo creo que estuvo muy feo, pero bueno A mí también fue feo
porque fue un fallo de la proyección, un fallo técnico y no tuvieron piedad, o sea que son 10 minutos,
10 minutos Diez minutos, pase lo que pase, sí. Bueno, que si no ha sido nunca, ves, y si ha sido alguna vez, querrás ir ya por ti mismo, o sea que no te invocamos, es extraordinario.
Es muy divertido, sí. ¿Y tú quieres hacer hype de tu charla, Daniel?
Vamos a hacer un poquito de hype, a ver, la charla es cómo los tecnooligarcas tomaron el espacio y el título es bastante, bueno ya explica de lo que va la charla, yo creo que tampoco hace falta explicarlo mucho más, pero bueno, básicamente el trasfondo hay dos mensajes ahí importantes, no voy a hacer spoiler porque para eso quiero que vean, que vayan y lo vean, pero sí hay dos cosas importantes como reflexiones previas, uno es que yo soy parte de una generación que hemos soñado con el espacio, con alcanzar el espacio después del programa Apolo y siempre llevamos décadas que como que ahora sí por fin podemos colonizar la luna, Marte, bueno más que colonizar por lo menos viajar y sin embargo nunca se han cumplido todos esos proyectos, siempre se han dejado para más tarde y ahora por fin nos vemos en una coyuntura donde parece que al fin, después de tantas décadas podemos viajar, cuando digo viajar me refiero a los seres humanos físicamente, hemos enviado mensajeros robóticos más allá de los límites del sistema solar, pero por fin podemos volvernos a ir a la luna e incluso ir por primera vez a Marte, se plantean misiones tripuladas, pero hay un lado oscuro que tiene que ver por un lado con la estrategia con la situación estratégica internacional y por otro lado pues con los tecnoligarcas que es lo que quiero comentar entonces un poco esa reflexión de cuidado con lo que deseas que se pueda hacer realidad pero tiene una parte negativa un reverso tenebroso y por otro lado pues también y está relacionado con esto la falta de regulación que hay en todo lo que sea el espacio exterior, que lo hemos comentado aquí en Coffee Break, lo comenté también en la charla de Naukas del año pasado que iba de una temática parecida pero centrada en la luna y bueno, esos son los temas de fondo con los que me gustaría que la gente se quedase antes de ver la charla.
Muy bien, bueno, pues si te parece, vamos entonces con el tema, que además es el tema de portada esta semana, y antes de que me empiecen los negacionistas del astronauta chino, sí, ya sabemos que la bandera parece que está ondeando en la portada y en la luna no hay aire, pero es simplemente una recreación artística Peor es
que se intenta tomar un café con la escafandra puesta
Pero eso es simbólico, eso es simbólico, no, peor es que el café está en estado líquido en la taza
Y con humo o con vapor de agua, no sé qué demonios, eso se sublima, estaría hirviendo Se puede utilizar
la imagen como enumera todos los errores científicos
Exacto, es simbólico, hay que entenderlo, es una cuestión artístico simbólica poniéndonos la venda antes que la herida porque ya sabes cómo son las redes sociales. ¿Qué iba a decir? Pero eso, ¿no? Que efectivamente China está dando pasos de gigante, lo hemos mencionado aquí de pasada en algunos momentos y quizás sería buen momento, Daniel, para repasar un poco los últimos grandes hitos, ¿no? Grandes hitos, como decía Le Luthier, cuando eran grandecitos pues ya China está siendo grandecita en la exploración espacial y tiene grandes hitos. hitos, que yo no sé si tenías algún organigrama o cómo explicar esto, cómo contarlo.
03El programa espacial chino
Sí, bueno, si te parece contar cuál es el plan chino para ir ellos a la luna, para regresar la humanidad, en paralelo con el programa Artemisa de la NASA. Si quieres lo contamos de forma esquemática y bueno, a partir de ahí podemos valorarlo y discutirlo. Bueno, hay que tener en cuenta que el plan chino, el programa tripulado chino para ir a la luna, China no ha ido antes, Estados Unidos sigue la gran diferencia Surgió aproximadamente en 2019, evidentemente antes ya había estudios previos, pero cuando se hizo público fue en 2019 por aquel entonces como muchas de las cosas que anunciaba China no se le hacía mucho caso solo los frikis pues como yo que estamos al tanto de la actualidad espacial vimos que sí que había un cambio ahí de como se suele decir de paradigma que no eran estudios así como aislados muy teóricos sino que cuando que esto es otro tema porque claro aquí este el asunto de China tiene muchas vertientes cuando uno sigue el programa espacial por ejemplo europeo de la NASA, tenemos los organismos oficiales, tenemos las cuentas oficiales en redes, las páginas web y podemos más o menos seguir lo que ocurre, luego hay mentideros y hay rumores, pero hay como unos canales oficiales. Sí que es verdad que con SpaceX y otras empresas privadas eso no se cumple, también hay mucha rumorología y mucha gente que se gana la vida directamente analizando lo que se ve en los vídeos de lo que hace SpaceX en Boca Chica y en otras de sus infraestructuras en diferentes puntos de Estados Unidos, pero bueno, más o menos podemos tener una idea de lo que hacen las agencias espaciales occidentales En el caso de China es muy diferente porque para empezar lo que es la web se usa muy poco, la web tradicional, www, la World Wide Web apenas se usa, ellos utilizan sus aplicaciones, su ecosistema y hay que seguir esas aplicaciones y ese ecosistema para enterarse de lo que está ocurriendo Y luego también a veces ocurre que no hay anuncios oficiales, pero según quien lo publique, sabes que para que eso se publique significa que hay un apoyo oficial o gubernamental al más alto nivel, sino eso no se publicaría donde se tiene que publicar, donde aparece Una pregunta, ¿tú tienes
alguna de estas aplicaciones o alguna de estas cosas para seguirlo directamente?
efectivamente que eso es otra cosa la gente a veces habla del programa espacial chino como si fuera contactar con los aliens que estamos ahí con un radiotelescopio descifrando las señales de lo que mandan los chinos como si fuera en contact hay un palimpsesto de la señal y es mucho más sencillo han mandado los números primos y no me refiero no hace falta estar en China esas aplicaciones efectivamente son parte de un ecosistema de aplicaciones chinas pero cualquiera se las puede viajar y las puede interactuar igual que cualquier otra. Y para resumir son dos, WeChat y Weibo. Si tenemos WeChat y Weibo, Weibo es el equivalente al Twitter chino, con eso está dicho todo, también pues hay mucho troll, mucha porquería, o sea es exactamente igual.
En esas aplicaciones tienen sus canales oficiales Claro, tienen las
empresas estatales que son los contratistas principales del programa espacial chino Básicamente es una CASC, tiene ahí su canal en Weibo y luego también hay muchos aficionados que comparten filtraciones Hay mucha filtración, la gente se cree que por ser un régimen totalitario, nada, todo el mundo tiene un móvil allí Entonces están todo el día filtrando lo que cada vez que aparece algo fuera de una base militar, que ahí sí hay un control lógicamente, aparece inmediatamente en Weibo igual que aquí Y luego WeChat es una aplicación de aplicaciones, de eso que quiere hacer Elon Musk, que tienes ahí, si vives en China pues con WeChat, Alipay, son aplicaciones de estas que vives allí, pagas todo, gestionas todo y hay una parte que es digamos el equivalente a lo que es internet, todo dentro de WeChat, tienen sus páginas, sus comunicaciones, también equivale al correo electrónico, o sea es una mega aplicación. entonces si sigues en WeChat o en Weibo y bueno también hay otros otras aplicaciones ya digo Alipay para pagar bueno si sigues sobre todo en WeChat y en Weibo a cuentas oficiales ahí te vas a enterar de lo de lo que quieren transmitir oficialmente y luego también pues a aficionados expertos que hablan de los temas divulgadores chinos de temas del espacio vamos que no hay ningún secreto y la gente que quiera por supuesto está todo en mandarín pero hoy en día es bastante sencillo de traducir en su momento era pues un reto hoy en día no es difícil e incluso hay versiones en inglés no sé si en español pero en inglés seguro y bueno si no se traduce sobre la marcha Yo aquí voy
a hacer un comentario porque ya es seguramente sobradamente conocido para nuestros oyentes y para los oyentes habituales de Radio Skylab que Daniel además maneja varios idiomas, yo no sé exactamente hasta qué nivel pero por lo menos mandarín, ruso y japonés, por lo menos esos te los ha estado empollando y creo que lo suficiente como para leer artículos y por lo menos estar al día de la literatura de las fuentes originales.
Sí, el mandarín cualquiera que haya estudiado mandarín o japonés o en idiomas que sobre todo la parte escrita es una pesadilla, es un auténtico horror, el idioma del diablo, algo así lo llamaban los jesuitas que fueron a China es muy difícil pero sí y eso también es importante porque aunque haya traducciones automáticas y cada vez van mejor todavía se pierde mucho en la traducción y al ver la fuente original tú dices ah en realidad se refieren a esto o sea que ayuda bastante todavía supongo que con el progreso de la IA en unos pocos años ya dará igual pero todavía sí saber mandarín es una ventaja para entender lo que dicen por ahí. Y bueno, nada, lo que decíamos que en 2019 empezaron a aparecer noticias de que estaban planeando un programa tripulado lunar. En serio, no era un simple estudio de, bueno, vamos a ver si esto sale para adelante, sino que había un esfuerzo industrial y humano detrás que, curiosamente, Es cuando también Estados Unidos pone el nombre al programa lunar tripulado nuevo, que ahora lo conocemos como Artemisa o Artemis Es el mismo año, aunque Donald Trump había presionado a la NASA para que regresase a la Luna unos años antes Entonces, lo que quiero decir es que esto lleva desde 2019 en marcha, este programa lunar tripulado chino pero no ha sido hasta hace unos pocos años que yo creo que en Occidente y todavía hay gente que no se ha dado cuenta que en Occidente pues ha visto que van en serio y que este programa existe y que están a tope y el objetivo es poner dos astronautas chinos o taikonautas que a veces se llaman, a mí no me gusta taikonauta, una palabra que a mí no me gusta pero se usa mucho, tampoco tengo ninguna cruzada en contra, el que la quiera decir Bueno, se puede usar, pues poner dos taikonautas, dos astronautas chinos en la superficie lunar antes del fin de 2030, ese es el objetivo del gobierno chino y tal como está el programa, sin duda lo van a conseguir, evidentemente pueden ocurrir de gracias, esperemos que no, pero ese objetivo está ahí Cuando plantearon los chinos volver a la luna, en principio no dijeron la fecha, luego ya en 2023 sí lo concretaron antes del fin de 2030, pero incluso hasta 2023 en los medios chinos y en los medios serios, ellos pensaban que no había ninguna competición con Estados Unidos porque daban por supuesto que la NASA iba a llegar antes. Y esto es muy importante porque se habla de competición, pero es una competición que más bien es más que por mérito de los chinos, por demérito de la NASA Es decir, China sacó adelante este programa, pues hay muchos factores de por qué lo ha sacado, de poder blando, bueno, quieren visibilizar al país como una potencia tecnológica y muchas iniciativas parecidas en distintas ramas de la ciencia y tecnología para que se vea China como una potencia tecnológica pero ellos sabían que, bueno, Estados Unidos tenía este programa en marcha, Artemisa, y daban por sentado que iban a llegar antes, no olvidemos que la fecha original de Artemisa para poner astronautas en la superficie lunar era 2024, o sea que ya tenía que haber sido y ellos daban por supuesto que no había competición pero bueno pues esos retrasos de la NASA al final se ha situado en una competición que a día de hoy para China sigue sin ser una competición porque ellos saben que Estados Unidos ya llegó a la luna en 1969 y llegó seis veces no lo olvidemos a la superficie me refiero no una sino seis entre 1969 y 1972 entonces bueno saben que eso pero está ahí en los libros de historia y ahora quieren volver, maravilloso, pero no lo ven como una competición, ellos tienen sus propios objetivos, son los Estados Unidos y la NASA los que lo están convirtiendo más en una competición también para justificar incrementos de presupuesto y pedir que se agilice todo lo relacionado con Artemisa que también es legítimo y es lógico.
Estados Unidos había doblado a China en la pista, les había doblado, pero claro, como ahora empiezan a frenarse, China ve que el otro se va acercando y entonces ahora hay una suberte de carrera, ¿no?
Ahora hay una carrera, efectivamente, y hay verdad que ahora cada año que pasa el patriotismo chino y el nacionalismo está en aumento, pero yo creo que cuando empezó, si ellos hubiesen podido renunciar a esa competición, lo hubiesen firmado, ¿no? mira, no queremos que nos ponga como, que eso también es muy de Estados Unidos, que siempre hace falta un rival, para que sea todo como más épico en las historias de Hollywood y China no quiere jugar ese papel, pero bueno, es lo que tenemos. ¿Y en qué consiste ese plan chino? Bueno, China está desarrollando un cohete muy potente desde hace una década, que es Larga Marcha 9, pero sabía que ese cohete no iba a estar listo para esta década. la tecnología china está avanzando muy rápido pero los requisitos de este cohete que es un cohete súper pesado más grande que el SLS de tipo Starship también tuvieron que cambiar el diseño del cohete pero esa es otra historia sabía que no iba a estar listo entonces lo que hicieron fue en 2018-19 bueno en realidad un poquito antes proponer un cohete parecido al Falcon Heavy a veces se habla de que China copia bueno ese es un tema también muy interesante lo de copiar o no copiar China copia Hay cosas que copian, pero lo que siempre se dice, para copiar tú tienes que tener el dinero, la base industrial y la base humana para poder copiar Si no, pues Rusia copiaba F-35 y los portaaviones de Estados Unidos y ya está, si fuera una cosa tan simple que a veces se reduce a todo, ah, pero es una copia, vale, sí, y eso no explica, es como una explicación para vagos, hay que ver, bueno, vale, sí, y a veces si copian, sí, sí, todos lo sabemos.
La forma de copiar, ¿qué significa? Porque no es que te den los planos y tú vayas a la fábrica y digas fábríqueme esto, o sea, copiar podrá ser que tú digas, bueno, veo que este concepto funciona y entonces voy a hacerlo yo, pero lo tienes que hacer tú, tienes que hacer tu diseño, tienes que hacer tu ingeniería, tienes que hacer tu fabricación
Efectivamente, y que además tú puedes, cuando se construye, sobre todo en sistemas aeroespaciales, las soluciones tecnológicas son muchas veces soluciones artesanales, es decir, se adoptan porque el contratista que fabrica determinado material lleva toda la vida fabricándolo de una determinada manera y tiene experiencia en hacerlo así, entonces tú lo has cogido como contratista y te adaptas a esa experiencia Entonces, a veces copiarlo directamente es peor No dice Eduardo
Suárez en el chat de YouTube que lo sacaron del rincón del vago
Pues sí, es que es una explicación de que todo el mundo lo da por bueno, pero en realidad no explica nada Y mira, pongo un ejemplo aquí, son las naves Shenzhou chinas, que son las que actualmente llevan astronautas a la Estación Espacial China Y que se dice que es una copia de la Soyuz entonces un buen ejemplo para ver lo que hace China se tuvo que poner y se está poniendo al nivel tecnológico de occidente muchos campos todavía está por detrás pero en los años 80 estaba muy por detrás y en los años 90 también seguía estando por detrás entonces la forma más rápida de intentar ponerte al nivel de tu entorno es ver qué es lo que hacen e intentar ir por ahí porque saben que son soluciones que funcionan Entonces, la nave Shenzhou china, que eso se vende como una copia, tiene partes que sí que son copias, por ejemplo, los trajes de presión que llevan los astronautas chinos son copias de los trajes Sokol KV2 ruso, son copias, eso sí es una copia, se han cogido y lo han copiado ojo, que repito, para hacerlo necesitas efectivamente tener la base industrial, los materiales y la gente que lo sepa hacer porque si tú quieres copiar estos trajes en, no sé, Groenlandia y con todo el respeto para los groenlandeses antes de que sean estadounidenses, no lo vas a hacer por mucha copia que sea vale, eso es
una copia es como si yo veo un Ferrari delante de mi casa y digo, mira, me voy a hacer uno igual buena suerte con eso, ¿no?
Buena suerte, efectivamente, eso lo decía Elon Musk cuando enseñaba al principio los motores Raptor, que le preguntaron, creo que era con un vídeo de Everyday Astronaut, y le decían, no te importa enseñarlos, que los enseñemos, y él decía, sí, sí, si los quieren copiar, buena suerte, porque claro, son tan complicados, ¿no? Bueno, pues la nave Shenzhou tiene tres módulos, como la Soyuz, sigue el esquema de la Soyuz rusa, la cápsula es muy parecida a una Soyuz rusa, porque efectivamente cogieron una cápsula que la compraron los chinos y la replicaron, pero ahí ya no es una copia, sino que es una adaptación, porque la Shenzhou es más grande que la Soyuz rusa, la cápsula Y luego el módulo orbital y el módulo de propulsión son versiones totalmente chinas, o sea, no son copias de nada, están hechas siguiendo la tradición tecnológica y la experiencia tecnológica china en distintos cambios ese es un buen ejemplo de qué es lo que hace China, copia cuando hay que copiar, adapta cosas que ya tienen un diseño determinado pero luego también pues pone obviamente su propia tecnología y también hay otra cosa, copian hasta que dejan de copiar, que esto parece una perro grullada pero ahora lo comentamos, la nueva nave tripulada china o el módulo lunar no son copias de nada o sea esto ya es la tecnología china ya está al nivel suficiente de ellos ya no copian nada de hecho hasta vemos que hay empresas que parece que se copian de lo que hacen los chinos vamos a tenemos un círculo completo bueno pues lo que decíamos que los chinos lo que hicieron fue decir no podemos desarrollar este cohete súper gigante para para 2030 pero podemos tener este cohete más pequeño como el Falcon el Falcon Heavy listo antes y lo Al principio no tenía nombre, se llamaba Falcon Heavy chino, le dieron varios nombres y al final hace tres años lo nombraron Larga Marcha 10. La nomenclatura de los cohetes chinos es una pesadilla porque sí que no tiene mucho sentido. Entonces el 9 es más grande que el 10, que es este que va a ir a la luna.
y el 10 se fabricara antes que el 9 también, ¿no?
Exactamente, y el 11, que uno dice, pues este será mucho más grande, no, el 11 es un cohete chiquitito de combustible sólido, derivado de un misil, o sea, no tiene ningún sentido, los primeros sí, pero esto ya no tiene ningún sentido Se le llamó Díez, de hecho, estaban buscando llamarlo de otra forma porque Díez era un cohete que le había puesto ese nombre, el padre de la astronáutica china, Chen Shenzhen, que vivió en Estados Unidos, bueno, seguro que la historia la conocen muchos oyentes, que luego lo expulsaron los americanos porque pensaban que al ser chino era amigo de Mao, por un tema racista básicamente, xenófobo y bueno, él fue allí y como había estado en el MIT y tenía experiencia en temas de misiles, les ayudó a Mao, ahí sí que fue una locura de Estados Unidos, les ayudó a generar su propio programa espacial y Chen Shui-sen pensó en un cohete gigante que lo llamó Larga Marcha 10, pero bueno, esto es una historia también paralela. El caso, para no desviarnos mucho, es que este cohete Larga Marcha 10 chino es, ya digo, como un Falcon Heavy, quien no sepa cómo es un Falcon Heavy, son tres bloques en la primera etapa con nueve motores de queroseno y oxígeno líquido, en este caso son siete motores en cada etapa, no son nueve y son motores que en vez de ser los Merlin que utiliza el Falcon Heavy son motores YF100K, YF es el acrónimo en chino de motor o sea que ahí tampoco se vuelven locos para la nomenclatura y son motores de queroseno y luego tiene una segunda etapa de queroseno y una tercera etapa criogénica de hidrógeno. Entonces, este cohete puede poner unas 70 toneladas en órbita baja, que es más que el Falcon Heavy, pero por debajo del SLS de la NASA, que son 95 toneladas, y de otros cohetes, la Starship cuando, bueno, ese es otro tema, la carga útil de la Starship.
Vete a saber.
Vete a saber cuál es. Pero en teoría iba a ser, ahora debería haber sido unas 100 toneladas y luego de 200. Es más pequeñito, entonces de un solo lanzamiento no se puede mandar una misión tripulada a la luna, salvo que sea como unas naves muy pequeñas y como muy peligrosas, entonces lo que hacen es utilizar dos lanzamientos por misión tripulada, en un lanzamiento ponen en órbita el módulo lunar y en otro la nave tripulada. El módulo lunar se llama Lanyue, que significa abrazar la luna y bueno, la traducción tiene su tela pero básicamente es así y se manda a la luna primero el módulo lunar con un cohete CZ-10, lo lanzan, va a la luna, se queda en órbita lunar esperando a la nave tripulada La nave tripulada va con otro cohete larga marcha 10 y aquí va, esta nave tripulada tiene un nombre que se llama Mengzhou, que significa el navío de los sueños y lleva, los nombres son muy poéticos, y lleva tres astronautas que van en esta nave hasta la luna, se pone en órbita lunar, ahí se acopla con el módulo lunar y entonces ahí tenemos una misión tipo Apolo, la diferencia con el Apolo es que en vez de un lanzamiento son dos, el resto es similar Dos de los astronautas pasan al módulo lunar, alunizan, ponen la bandera y hacen sus cosas, van con el rover por ahí, que lleva un rover, luego suben, se vuelven a acoplar con la Mengzhou, donde había uno de los astronautas, y vuelven a la Tierra Ya digo, es un esquema muy similar al Apolo, pero con dos lanzamientos, es la principal diferencia bueno pues este programa como vemos es mucho menos ambicioso que Artemisa, Artemisa la parte de la nave Orion es más grande que la nave Mengzhou por lo menos lo que es la cápsula porque el módulo de servicio no, el módulo de servicio de la Mengzhou es más potente casi que la de la Orion de la NASA paradójicamente que eso da también para otra historia y bueno pues sabemos que el que no lo sepa Artemisa el módulo lunar va a ser una versión de la Starship de SpaceX y eso está dando muchos quebraderos de cabeza porque requiere repostajes en órbita y es un módulo lunar gigantesco. El módulo Lanjuez es relativamente pequeño, tiene una masa combinada de unas 27 toneladas, en realidad es más masivo que el módulo lunar del Apolo, lo que pasa que tiene una etapa de frenado que se desecha antes del alunizaje, lo que se llama una Crusher Stage en inglés y eso permite, bueno, que lo que llega a la superficie es una nave pequeña que el módulo lunar del Apolo, pero en realidad inicialmente tiene una masa mayor, ¿no? Y, bueno, pues tenemos este esquema de alunizaje.
Una pregunta, Daniel, en la NASA el módulo lunar tenía como una plataforma que se quedaba en la superficie y una especie de módulo de ascenso que retornaba, ¿no? ¿Eso también lo han copiado los chinos o no?
No, no, no, por eso el diseño, la arquitectura es diferente, de hecho se parece más a la arquitectura soviética del módulo, los soviéticos tenían el módulo lunar LK que tenía una arquitectura similar a esta de los chinos, tampoco es que los chinos hayan copiado necesariamente esa arquitectura, o sea, cuando uno mira las arquitecturas lunares tampoco hay muchas variedades y bueno, es una elección de ingeniería que al final es también lógica, vamos, el Lanyue no se parece al módulo soviético y lo que efectivamente el módulo lunar del Apolo, el LM, tenía la etapa de descenso que tenía un motor de descenso, alunizaba y luego para volverse utilizaba la parte que estaba arriba que era la etapa de ascenso con su propio motor de ascenso aquí no, aquí lo que se emplea es una etapa que es la que se utiliza primero para frenar el conjunto en órbita lunar y esa misma etapa luego se utiliza para la fase inicial del descenso, se desecha, se estrella contra la luna por eso es lo de crasher, stage, y luego el módulo lunar, el resto, donde van los dos astronautas, se posa y ese mismo elemento que es el módulo lunar en sí, el módulo Lanjue, la etapa también es lo que se usa ya para ascender ¿Por qué se utiliza esto? Pues porque en la arquitectura del Apolo, el conjunto, lo que era la nave del Apolo, Apolo CCM, módulo lunar, se frenaba en la órbita lunar con el motor del Apolo, que era muy potente entonces el módulo lunar solo se utilizaba sus motores para descender a la superficie, sin embargo aquí el módulo lunar como se manda primero, tiene que utilizar algo de combustible ya para ponerse en órbita lunar ya desde... porque ese es el planteamiento de base de cómo vas a hacer esta arquitectura, eso significa que si haces un módulo lunar tipo Apolo así, que lo puedes hacer, te va a quedar una etapa de descenso muy grande que no vas a aprovechar y tiene sus problemas, que significa que los astronautas quedan muy lejos de la superficie o que tienes una masa inerte que vas a frenar para llegar a la superficie lunar que es innecesaria. entonces puede ser más conveniente esta solución, que es lo mismo que en su momento llegaron a la conclusión los soviéticos de esta etapa de desecho Daniel, el crash sirve
para frenar, se desecha y el resto del módulo que luego va a ascender cae inercialmente o frena también con los motores que luego tiene que reencender para la subida Lo de reencender me ha asustado
Tiene que reencender los motores Tiene cuatro motores La diferencia es Claro, eso te iba a decir Ese es uno de los problemas efectivamente de este diseño Que es que se utiliza el mismo motor Para bajar y para subir En el caso del módulo lunar del Apolo La ventaja es que El módulo de la etapa de descenso El motor no se volvía a utilizar Entonces podías romperlo De hecho el Apolo 15 se dio un castañazo Contra el suelo y la tobera se dobló, pueden buscar imágenes, Tobera, Apolo 15, Nauce, Apolo 15 en inglés, y se dobló, que eso es muy peligroso, si luego se tiene que volver a usar ese motor, lo malo también del Apolo es que, claro, el motor de la etapa de ascenso se usa una única vez y no sabe, quiero decir, tiene que funcionar a la primera, si no se hubiesen quedado varados, tiene sus ventajas, sus pros y contras, El caso del módulo chino, si fuera un solo motor, si daría mucho miedo porque significa que el motor con el que aluniza luego tiene que volver a funcionar para despegar y te la está jugando a que se haya dañado durante el descenso, pero al usar cuatro y se supone que con tres puedes alunizar y descender y subir otra vez, pues tienes un margen de seguridad e incluso si no pasa nada tienes la ventaja de que te has asegurado de que funcionan, que sabes que esos motores funcionan mientras que en el Apolo el motor de ascenso a lo mejor no funciona.
Lo que pasa es que la operación de reencender una tobera ya con hollín, entre comillas, pues siempre es delicada.
Sí, efectivamente, yo creo que es la parte más delicada de toda la arquitectura. Hay una serie de cuellos de botella de riesgos y ese es uno que han decidido... En algún momento tienes que tomar decisiones delicadas, ir a la superficie lunar, pues lleva una serie de riesgos, está claro, y han decidido ir con esta arquitectura y bueno pues este es el diseño que tenían, ¿qué pasa? Que a día de hoy ni el cohete está volado, el cohete larga marcha 10, Z10 se le dice a veces porque es el acrónimo de larga marcha en chino, Chang'e, hay gente que le gusta decirlo en inglés, Long March, pero a mí me gusta decirlo en castellano porque al fin y al cabo hace referencia a un evento histórico, la larga marcha de Mao Zedong, entonces se puede decir en español, en fin, eso también da para debate cada cual como quiera
Si lo vas a decir en el idioma original, vale, pero si no lo vas a decir en el idioma original, lo vas a decir en inglés porque te vino a través, lo que hablábamos antes, la mayoría de la gente tiene sus fuentes de información a lo mejor pues de divulgadores o de comunicadores del mundo anglosajón y entonces recibes ahí la información y te viene ese idioma. Antes de que sigamos con el tema del cohete, yo tenía una pregunta o un comentario sobre el tema de la arquitectura de la misión y me sorprendió, no sabía yo esto del Crusher Stage, de que hay una parte que se va a estrellar en el suelo y me preguntaba por el potencial científico de algo así, o sea, si eso no cae muy lejos de donde van a aterrizar, que a lo mejor una de las excursiones con el rover puede ser para analizar el regolito a cierta profundidad que bueno, ya tenemos misiones que han taladrado y perforado y tal, pero que puede ser una oportunidad de ver una zona amplia de regolito que ha sido, de regolito que está cubierto normalmente y ha sido despejada por ese impacto y que a lo mejor puede ser interesante, ¿no? Es como ver algo, pues claro, la parte de arriba del regolito está continuamente machacada por los micrometeoritos, los rayos cósmicos, la radiación ultravioleta y tal, y un poquito más abajo debe ser muy diferente, de hecho se sabe que es bastante diferente y bueno, aunque ya tenemos también bastante información, pero puede ser una cosa interesante de explorar.
Sí, la verdad es que yo he pensado lo mismo, quiero decir, y bueno, eso lo habrá pensado muchísima gente evidentemente, lo que pasa es que China no ha hecho públicos las especificaciones del módulo lunar, entonces no sabemos a qué altura se separa. En el caso del programa soviético, que decíamos que era muy similar, la etapa, esta Crusher Stage, que era el bloque D, se separaba a relativamente poca altura, era una maniobra muy crítica porque además no estaba automatizada sino que el cosmonauta era uno solo en el módulo lunar soviético, tenía que inmediatamente tomar control del cacharro, del LK y alunizarlo de forma segura. En el caso del Land U.S. sabemos que va a estar todo automatizado, que los astronautas van a ser pasajeros Básicamente, aunque supongo que tendrán la opción de controlar en la fase final como Armstrong Pero seguramente es más seguro hacerlo de forma automática hoy en día todo, como también lo va a hacer la NASA Pero claro, no sabemos a qué distancia va a caer esta Crusher Stage del lugar de alunizaje No creo que sea muy lejos y como es la fase final, la distancia horizontal no creo que sea muy grande pero exactamente no tenemos ningún dato, solo puede haber estimaciones pero sí seguramente me imagino que en alguna de estas misiones irán a verlo, a ver la etapa y también incluso puede que lleve algo de carga científica que pueda sobrevivir a ese impacto porque al no ser un impacto a velocidad de escape sino a velocidad casi ya en la superficie pues puede sobrevivir. Propongo Tardígrados Que nunca se han enviado, ¿no? Nunca Por eso hay Solís Rallye A ver si tendrán
algún programa científico acompañando estas misiones o simplemente de desarrollo de ingeniería y del programa tecnológico En la primera misión
por lo menos está claro que sobre todo es un tema de ingeniería Pero sí que quieren relacionarlo luego con la Estación Científica Lunar Internacional, IRLS en inglés, que son una serie de sondas automáticas que van a estar en el polo sur, sobre todo sondas chinas, también rusas y de países que quieran colaborar, que tal como está la cosa, pues es complicado, pero hay interés, ¿no? China tiene mucho interés en que colaboren países occidentales, por eso cuando habla de la Estación Lunar Internacional casi no menciona Rusia porque quiere que colaboren países occidentales y Rusia pues ahora mismo el tema económico y otros temas no están muy bien precisamente para tener una gran contribución en esta base lunar. Entonces quieren fusionar el programa científico lunar no tripulado con el tripulado Aquí también hay un tema interesante y es que el programa científico no tripulado chino, el CLEP se llama, la Iniciativa de Exploración Lunar Está controlado básicamente por, digamos, organismos civiles, vamos a decirlo así, en China aunque también hay militares porque los centros de lanzamiento en China están menos uno bajo control militar ese es un tema también aparte pero el programa tripulado chino no solo lunar sino todo el programa tripulado chino está bajo control de los militares chinos y entonces eso explica también que haya bastante secretismo más secretismo en el programa tripulado en general que en el no tripulado porque de hecho hay dos agencias espaciales la gente ¿Cuál es el equivalente de la NASA? Bueno, es complicado, en China el equivalente a una agencia espacial es muy complicado, pero oficialmente hay dos agencias espaciales, la agencia espacial china, CNSA, que tiene un papel muy poco importante en la mayor parte de cosas que hace, es civil, y luego tenemos la CMS o CMSA, que es la agencia tripulada china, que está bajo control militar, y luego hay más instituciones, que esto daría para otro programa y no nos vamos a enrollar por ahí. pero explica también ese secretismo y esa diferencia de trato en los medios y explica también, me imagino, que el programa tripulado chino lunar a día de hoy no tenga un nombre tipo Apolo, pues el programa Apolo, el programa Artemis, sabemos el nombre de las naves, Lan Yue, Mang Zhou, pero no sabemos el nombre de ese programa tripulado, a lo mejor lo acaban llamando con el programa no tripulado, Chang'e, la princesa de la luna, que no creo, supongo que se merece un nombre propio, pero no lo tiene y también explica el secretismo de que las tripulaciones de las misiones chinas solo se dan a conocer un día antes que esto es como muy curioso pues un día antes se presentan y entonces espera o sea
lo que está diciendo a ver si te he entendido es que programas como lo de Chang'e son civiles son de una agencia civil como la NASA o la ESA pero los tripulados o sea la tripulación son militares entiendo y todo el programa tripulado es militar o la la parte que involucra a la tripulación en lo que es militar, pero la parte de desarrollo de cohete y tal es civil. No me ha quedado muy claro eso.
No te ha quedado claro porque no está claro. Es una confusión.
No soy yo.
Está relacionado, quiero decir. A ver, en China, vamos a intentar explicarlo sin dar muchos datos. El contratista principal chino, que es una empresa estatal, que es la empresa Kask, realmente luego, aunque sea una empresa, hace labores de agencia espacial. y ellos toman decisiones de política espacial, obviamente con supervisión, interacción con otros organismos. Luego está la SASTINT, que es otro organismo, pero bueno, mejor no meternos ahí. Y hay una, y CASC también es contratista de los militares. Hay otro contratista que es CASIC, que también participa en el programa tripulado y no tripulado, que ese es todavía más de los militares. Los militares gestionan sobre todo los centros de lanzamiento, pero también tienen un peso muy importante en estas empresas estatales Entonces, lo que es la Agencia Espacial China, la CNSA, se encarga sobre todo de relaciones con el exterior O sea, con un investigador español, si quiere llevar o que le lleven un instrumento, participar con un instrumento, una misión Chang'e no tripulada a la Luna te vas a poner en contacto con la agencia espacial china, CNSA, formalmente, que luego eso se deriva a otro sitio como el casco o lo que sea, ya otro tema, pero formalmente así, mientras que el programa tripulado chino está bajo control, aparte de los militares, de la agencia tripulada china, que está bajo control de los militares, luego realizan también actividades civiles, es verdad que casi todos los astronautas chinos son militares, solo ha habido un civil, y esto también es incluso matizable porque Se han lanzado astronautas que son militares, pero porque eran ingenieros que luego los metieron en el ejército, pero bueno, da igual, en fin, la mayoría son militares, pero realizan también actividades civiles, pero la Agencia Espacial Tripulada de China es militar. Como ves, es un totus revolutum entre militar y civil, pero eso explica también la complejidad a la hora de analizar quién dice quién y por qué lo dice. El caso es que, ya digo, esta era la arquitectura sobre el papel y por ahora esto solo había maquetas y había, bueno, PowerPoint, aunque los chinos no son de usar PowerPoint, pero lo que fuera Y claro, había mucha gente en Occidente que decía, no lo van a lograr, no van a llegar antes de 2030 porque todavía no tienen nada ¿Qué pasa? Quien dice esto es que no conoce a los chinos y no conoce el avance tecnológico de los últimos años cuando ellos dicen, cuando ellos, evidentemente China no es un monolito, son distintas, ya estamos viendo todo este jaleo de instituciones pero cuando se dice que van a hacer algo es porque tienen muy seguro de que lo pueden hacer, si no, no lo dirían y claro cuando se anunció esta fecha antes de fin de 2030 es porque estaban seguros de que lo podían hacer y en los últimos meses estamos viendo como efectivamente pues todos esos planes están empezando a llevarse a cabo pruebas físicas, no simulaciones, pues se ha hecho una prueba del sistema de escape de la nave Mengzhou, que es la torre de escape, que en caso de que explote el cohete durante el lanzamiento aleja a los astronautas y los salva durante el lanzamiento, esa prueba fue un éxito, si hubo algún problema menor no se sabe, pero lo más importante funcionó. Luego también se probó, bueno, se terminó la campaña de pruebas con un simulador real del módulo lunar, que esto es muy curioso, en Estados Unidos eso se ha abandonado, no se hacen pruebas simulando que vas a lunizar en la luna con un modelo físico, sino que se hace todo por simulaciones numéricas, pero en China se ha rescatado esta, que lo hizo la NASA en los años 60, que es con un modelo del Lanyue, del módulo lunar, simular, alunizaje y despegue Eso se hace en una instalación especial con unas vigas enormes, con una estructura gigantesca para a base de cables y poleas simular un cesto de gravedad, o sea la gravedad lunar Obviamente no se puede simular el vacío de la luna, lo malo, pero el resto lo puede simular y se ha hecho y han estado durante meses o semanas, no se sabe cuánto duraron las pruebas probando este módulo lunar, este modelo tecnológico del módulo lunar.
Los conspiranoicos, Daniel, estarán diciendo ahora mismo que ahí están grabando con vídeo un alumnizaje ficticio para después, si hay un fallo, emitir las imágenes de ese, borrarán todos esos cables del ordenador.
Hombre, lo que pasa es que si se pueden buscar estas pruebas, se ve que el terreno lunar que han usado es como de un poco de cartón piedra, literalmente, y no es una simulación fiel, y es muy cutre, son unos cráteres ahí hechos, claro, está para más o menos simular el sistema de guiado y de navegación por imágenes, pero tampoco con una fidelidad muy grande, entonces, vamos, eso no cuela con que sea la luna de ningún modo.
Es una prueba dinámica y de masa no fotorrealista, ¿no?
Exacto. Y los cables, bueno, de todas formas es un modelo del módulo lunar, es decir, no es el modelo lunar final, aunque algo me dice que a los conspiranoicos les va a dar exactamente igual.
Les va a dar igual.
Están en una realidad paralela.
Sí, de todas formas, bueno, yo creo que ya que estamos derivando los conspiranoicos, el amor puede ser un buen momento para hacer la pausa, no sé si hay algo más que quieras añadir antes de terminar No, lo único
es eso, que hace poquito se hizo una prueba de todos los motores, los siete motores de la primera etapa de larga marcha 10 y antes de fin de año seguramente esta misma etapa de larga marcha 10 se utilizará para otra prueba de escape, pero en vuelo Entonces que aunque no se haya lanzado todavía a la órbita ninguna de estas naves lunares, el programa lunar tripulado chino va viento en popa, va muy bien Si hay retrasos no lo sabemos, pero aparentemente todo va bien y por lo que se ve van rumbo a cumplir ese calendario de poner dos astronautas antes de 2030 y no nos olvidemos lo que comentábamos antes, que la NASA lo tiene que hacer esta misión de poner dos astronautas en la superficie de la luna, en el polo sur, en teoría en 2027 con Artemisa 3, pero bueno, todo el mundo va por sentado que no va a estar listo para 2027 y claro, estamos ya a 2028, los chinos antes de 2030, entonces bueno, pues sí que hay una competición porque los plazos se empiezan a solapar.
Pasa como nosotros que nos vamos quedando sin tiempo, igual que la NASA estamos, nos quedamos sin tiempo pero solo para esta cara A, les recordamos que vamos a seguir la conversación con este y otros temas en la cara B, pero que esa ya sí que es en el podcast, si nos están escuchando en la radio, pues el resto de la conversación la tendrían que buscar en internet porque aquí vamos a, como digo, concluir el primer bloque, hacemos una pausita, nos damos un café tranquilamente y volvemos en un momentito en el podcast. Venga, hasta ahora.
Chao, chao Hasta
pronto
Bien, gracias por seguirnos acompañando, comenzamos aquí la cara B de este episodio número 522 de Coffee Break, Señal y Ruido y lo hacemos con los cambios en la alineación, despedimos a Daniel Marín, que ha sido un placer tenerlo por aquí y damos la bienvenida a Gastón Giribet, que se nos une ahora, ¿qué tal Gastón? ¿cómo estás?
Hola amigos, un gusto verlos de nuevo
Gusto es nuestro, Gastón es doctor en Ciencias Físicas, profesor en la Universidad de Nueva York, NYU y vamos a entrar ahora directamente con un tema, Juan Carlos, que nos proponías de un artículo que acaba de salir, bueno, que salió recientemente en Nature, donde se habla del nitrógeno, que algo tan mundano como el nitrógeno, es lo más que tenemos a nuestro alrededor en la atmósfera, mucha gente piensa que nuestra atmósfera es de oxígeno, nuestra atmósfera es nitrógeno.
04Síntesis química de un hexanitrógeno N6
Los árboles, los árboles también.
Sí, pero la atmósfera es que es mayoritariamente nitrógeno, o sea, casi todo lo que hay en la atmósfera, lo que respiramos es casi todo, bueno, mayoritariamente nitrógeno
Y hace que la presión parcial sea .21, que es la adecuada, es como han evolucionado nuestros pulgones, si quitas el nitrógeno, pues, en fin, oxígeno puro sería otra cosa Pues sí, hoy toca un poquito de química, quería hablar de, en particular, de alótropos, alótropos, sí, con tilde Un halótropo son, distintos halótropos son formas distintas en las que puede presentarse un mismo elemento químico puro, que tienen por tanto distinta estructura molecular o cristalina El campeón de los halótropos, a nadie se le escapa, es el carbono que tiene toda suerte de formas, desde la red tridimensional tetraédrica del diamante hasta los nanotubos de carbono pasando por las hojas planas del grafito, la única hoja del grafeno o...
Y hasta hace cosas como la que llevas en la camiseta, que no hemos hablado...
Pero aquí tiene muchas más cosas con nitrógenos y oxígenos, esto que os estoy contando es...
Bueno, ahora por sacar el tema, que se me olvidó al presentarte hablar de tu camiseta, pero ya de esa
camiseta... Le llevo una cafeína asterisco, le faltan algunos en la clima.
Ya hemos hablado alguna vez de esa camiseta, de la cafeína.
Me lo he puesto a propósito Y me faltaban los fulerenos, que si no los habéis visto nunca, miradlos porque son una chulada Que son balones de fútbol, típicamente C60, C70 y hay otros Todo eso son alótropos del carbono, moléculas solo formadas por carbono Que como digo es el campeón, pero ¿sabéis cuál es el subcampeón? A ver, una encuesta rápida, ¿qué elemento creéis que tiene, aparte del carbono, más alótropos? Más moléculas con solo ese elemento
¿Puedo decir una burrada capaz?
Por supuesto
¿El silicio o no?
Silicio solo en los chips y nada más, una forma, no, no es el silicio Pues es el azufre, es poco conocido, pero el azufre, eso al otro poco más habitual es ese 8, un ciclo de 8 átomos, 4 para arriba y 4 para abajo, en forma de corona pero hay otro montón de anillos más o menos estables del azufre con 5, 7, 9, de 9 a 15, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 son estables, 18 y 20 átomos y además hay un azufre plástico amorfo. Otro que me gusta mucho es el fósforo, que presenta una forma blanca, que son tetraedros P4, un montón de tetraedros, y luego hay un fósforo rojo, que son estos tetraedros, pero unidos, formando una gran cadena y se amorficiza también y hay otro fósforo que se llama fósforo negro, tendemos a ponerle el nombre porque cuando se le ve pues tienes la capacidad de asociarlo a un color. El fósforo negro es tipo lámina, tipo grafito. Los alótropos de los metales...
Y el fosforeno, el material bidimensional. ¿El fosforeno existe?
¿Tipo grafeno entonces?
Sí, existe.
No lo sabía. Ah, pues le tengo que echar un vistazo.
Es diferente del grafeno porque en el grafeno todos los carbonos están como en el mismo plano y en el fosforeno están como pegando en zigzag El carbono es capaz
de hibridar SP2 con lo cual pone los tres bracitos en el mismo plano y al fósforo le sobra un electrónico En el caso de los metales Perdona, el azufre
mencionaste diferentes alotropos, o sea moléculas con diferente
¿Número de átomos de azufre solamente?
Estaba pensando que podría ser también una de esas secuencias que se usan a veces a la hora de, en ciencia ficción, de pensar en una secuencia que podría enviar una civilización inteligente para demostrar que una señal es artificial, pues en vez de números primos podría ser la secuencia de azufres permitidas en su aló tropo.
¿Cómo me la creería yo si lo mandan en forma de cadenas enlazadas? Los anillitos formando una cadena, que es bastante complicado, aunque ese tipo de cosas se viene haciendo ya en los
últimos años Eso ya sería enviar imágenes o algo así
O olores, sustancias, el olor no deja de ser una molécula que detecta nuestro olfato
Ya tiene que venir el alien y ponerte algo ahí,
sí, o mandarte a un I3 Atlas, ¿no? Con el mensaje dentro, la posibilidad Decía que los metales, en el caso de los metales, que son metales, no tienen moléculas pequeñitas, pues los alotropos son estructuras cristalinas distintas Por ejemplo, es el mundano hierro, que tiene la cerrita, que es el hierro alfa, cúbica centrada en el cuerpo, la austenita, se le llama hierro gamma, cúbica centrada en las caras Estos son nombres cristalográficos, y hay una forma delta un poquito menos común, que es también cúbica centrada en el cuerpo, pero es una forma de muy alta temperatura Y extras 3, que a nosotros nos suena semi -chino, tiene una importancia fundamental la proporción y las transiciones entre ellas para la fabricación del acero y los distintos tipos de aceros también porque es muy chulo, tiene el estaño normal, se conoce como estaño blanco, es metálico, y hay una forma semimetálica, estaño gris, que se vuelve quebradizo por debajo de 13 grados, de tal forma que si congelas un chisme de estaños, se transforma en estaño blanco, además es una reacción autocatalítica, tiene su gracia desde el punto de vista químico y se desmenuza. si tenéis algún recuerdo de estaño por ahí que antes se utilizaba para hacer cuadros y cositas así, pues si hace mucho frío en casa se desmonta. Tengo una nota para mí mismo de que aunque no tiene mucho que ver sí que me gustaría mencionar los metales nativos, metales que se encuentran en la naturaleza ya en su forma metálica, no como minerales, con menas. todos conocemos las pepitas de oro pero también hay agujas o dendritas de plata y de cobre también el platino aparece de forma nativa en la naturaleza como granos o pepitas y bueno hay otros metales que bastante más raro aparecen como el iridio o el osmio y si la mayor parte de lo que os he dicho nos suenan a metales nobles pues precisamente por eso porque tienen un potencial de reducción muy alto y por tanto pueden ser baja afinidad química son razonablemente estables en las condiciones oxidantes de nuestra naturaleza. Obviamente nunca vas a encontrar un cacho de magnesio o de sodio por la calle. Eso se lo ha comido la atmósfera. Y he dejado el nitrógeno para el final. Lo decíamos antes, todos estamos en este momento respirando mogollón de nitrógeno y ni nos preocupamos de ello. Según entra, vuelve a salir al ratito. Bueno, un poquito se queda disuelto en la sangre. ¿Por qué? Porque es un gas muy inerte. El dinitrógeno, la molécula N2 es la habitual de la atmósfera, es extraordinariamente estable, tiene un enlace triple con energía de enlace 945 kilojulios por mol, la más alta entre dos átomos del mismo elemento El triple enlace del carbono, tal también, pero su energía de enlace es 835, un 12% menos, y el oxígeno, por ejemplo, el dioxígeno, pues la mitad aproximadamente, algo menos de 500 La molécula de nitrógeno no solo es tan estable en su enlace, sino que es muy pequeñita, obviamente simétrica, no hay momento dipolar y tiene todos los electrones desapareados, es diamagnética, lo que hace el bulldozer de las moléculas, es extraordinariamente estable y por eso, eso per se pone muy difícil la vida a otros alotropos del nitrógeno, En cuanto tienen la oportunidad de formarse, decaen al nitrógeno diatómico porque es brutalmente estable ¿Y esto se utiliza en qué? En varios o en muchos explosivos Por ejemplo, la acida de sodio, luego os digo lo que es la acida, es un compuesto de nitrógeno y sodio se utilizó durante muchos años en los airbags de los coches. Era la sustancia explosiva, muy rápidamente degenera en nitrógeno, por tanto no es tóxico los gases que se generan, pero sí la propia ácida de sodio, con lo cual modernamente se utiliza otras cosas. y por tanto, ¿conocéis algún otro al otro po del nitrógeno? Difícilmente los hay, pero son un poquito exóticos. Decía este de la anión acida N3-, ya hice spoiler antes, pues da lugar a sales estables que puedes tener en un bote en el laboratorio, como la mencionada acida de sodio. El pentafolato es un anión N5 con una carga negativa, es un pentagonito al que le sobra una carga y su primera sal se preparó en 2017, hace nada, no estamos hablando de alquimía, de los tiempos de Newton, todo esto es clínica muy moderna y existe también el N5 positivo, en este caso se llama pentafolio y el agua de la sal se preparó en el año 1999. Bien, pero en cuanto a moléculas neutras, aparte del nitrógeno, se ha detectado un N4 en 2002 de forma muy, muy efímera, vamos, tan efímera que no tenemos ni idea de qué forma tiene, así que está como candidato no confirmado. Y luego hay otro alótropo, se llama nitrógeno negro, pero es una forma de ultra alta presión con un yunque de diamante de estos que se hacen a veces experimentos a 100 gigapascales y además a 2000 Kelvin, vamos que no, no nos va a solucionar la vida, no nos vamos a hacer sillas de nitrógeno negro También tenemos la hexacina, que es un análogo nitrogenado del benzeno, por tanto N6, que sería un anillo plano, que me ha hecho gracia porque en la videoportada que se ha preparado por hoy aparecía aparentemente un N6, o sea que era esta exótica molecular Tiene una estabilidad muy baja, una barrera de disociación de solo 4 kJ por mol, con lo cual la miras y se te descompone el nitrógeno, así que no se ha detectado, es el unicornio que diría Gastón quizá de la química del nitrógeno Algunas de las que he dicho están en una línea de tiempos, les falta alguna, yo he metido un poquito más de sal y pimienta, en la figura 1, parte A del artículo que os voy a comentar Resumiendo, aparte del N2 no existen alótropos neutros del nitrógeno estables en condiciones decentes, no a 100 gigapascales sin embargo tendrían, tienen muchísimo interés, daos cuenta de que son candidatos ideales para el almacenamiento de energía y muy limpia porque en caso de liberar esta energía se descompondrían en N2 que es lo más estable y poco contaminante e inocuo que conocemos.
es inerte completamente, nosotros nos entran los pulmones y vuelve
a salir en las condiciones fisiológicas del cuerpo es inerte, nada que hacer, obviamente si le atacamos con oxidantes muy fuertes como flúor y le calentamos pues genera cositas pero su energía de enlace como decía antes era 100 kilojulios por mol y vencer eso requiere a la masa Decía que otros compuestos, no solo de nitrógeno, pero con muy alto nitrógeno, pues sí se utilizan como vectores energéticos Como el amoníaco, el NH3, es fácil de manejar, es solamente ligeramente tóxico y es un candidato bueno como portador de hidrógeno limpio Y por supuesto la hidracina, que os sonará N2H4, así con esta formita, que es un combustible hipergólico y se utiliza por tanto en los motores espaciales Al descomponerse se libera de cianitrógeno y agua porque se tiene que juntar a un oxidante como el tetróxido de dinitrógeno Es fenomenal en términos ingenieriles, se genera un montón de empuje, pero es brutalmente tóxica la hidracina, así que se están por todos los medios buscando alternativas Después de toda esta introducción de las mías, desde hace mucho tiempo se está intentando sintetizar una molécula de nitrógeno, un alótropo, neutra pero sí todos los intentos han fracasado porque son muy inestables, entonces es como de nuevo el unicornio de la química del nitrógeno, pues es poder sintetizar una molécula estable y como podéis imaginar es en este contexto en el que aparece el artículo del que os quiero hablar, preparación de un alotropo neutro de nitrógeno, dos puntos, hexanitrógeno, C2H-N6 el C2H es el grupo de simetría, lo comento luego, no tiene nada que ver con carbonos ni con hidrógenos, es N6, se ha publicado de forma abierta en Nature, con lo cual está accesible, lo firma como primer autor Wei Yu Qian, que es doctorando en la Universidad de Jessen en Alemania el segundo autor es Arthur Mark Dukov, que entiendo es su director de tesis, y el tercer autor es el Pope Peter Schreiner, que le busco en Google Escolar y tiene 32.500 citas, así que un rato haciendo estas cosas. Y el objetivo del artículo era tal cual, era obtener y caracterizar el hexanitrógeno porque tenían predicciones teóricas previas que sugerían que una forma bastante lineal de esta molécula podría ser metaestable y con algunos trucos podría ser accesible a determinados experimentos. Entonces, de una forma lineal me refiero a plana, no cíclica y sin ramificaciones. Era lo que la teoría tentativamente asignaba a una simetría, como os comentaba, C2H, que luego la comento mejor al hablar de los espectros de vibración. ¿Cómo lo atacaron? Pues con un proceso en dos etapas y aquí ya me empieza a emocionar porque es realmente chulo La primera etapa, como podéis imaginar, es una etapa meramente química, se busca la reacción y lo que se hizo fue hacer fluir cloro, cloro molecular Vaya, me había traído una moleculita y la he dejado cloro molecular que como sabéis es CL2 Lo hicieron, un segundito, que tengo aquí unos dibujos para guiarme a mí mismo, hicieron fluir cloro molecular sobre una superficie sólida de acida de plata La acida es esto de aquí, aunque he tenido que utilizar átomos de azufre amarillo porque no tenía suficientes de nitrógeno, pero es así, la acida es N3 y la plata es el atomito metálica Entonces un sólido
de estos se hace fluir Perdona, pero esto hay que describirlo Juan Carlos nos está aquí enseñando las bolitas con palitos donde tiene hecha una molécula de cloro diatómico y la otra molécula con tres bolitas amarillas que es el azufre y una gris...
El nitrógeno, quiero que sea nitrógeno Acida de plata N3AG y a mi derecha el cloro molecular CL2 Bueno, pues lo que ocurre es que cada uno de los dos cloros roba un enlace, roba un electrón a las acidas y se sustituye formando cloruro de plata por una parte Esto de aquí, cloruro de plata, pues cloro y plata es iónico pero ahora lo veis como una sola molécula y entonces los dos restos acidas que quedan colgando, los dos restos N3, se enlazan de esta forma para formar el exanitrógeno. El exanitrógeno, que como veis es una molécula razonablemente lineal, de hecho los restos acidas de los dos extremos son completamente lineales y entre los nitrógenos 3 y 4 pues tiene un ángulo, un ángulo razonablemente acusado. Por cierto, me hizo mucha gracia, la cida de plata es de lo más reactivo y explosivo que se conoce, entonces me hizo mucha gracia porque leí un comentario en Reddit de alguien que decía que se sentía muy contento porque este artículo no tuviese una sección in memoriam ¿Vale? O sea que nadie ha visto. Lo primero que he hecho ha sido mirar si había una inmemoria y estoy muy contento. Bueno, pues esta reacción produce un montón de guarrerías muy reactivas, ácida de cloro, CLN3.
Falta decir, ningún doctorando ha sido dañado durante el desarrollo de este paper.
También ácido hidrazoico, que es HN3, no NH3, que es el amoleaco, HN3, y supuestamente estas cositas, ¿vale? Todavía no lo hemos determinado, ¿vale? y obviamente esto se te va a descomponer a toda leche. Y es entonces donde entra la segunda etapa, que me parece una belleza, en lo que llaman captura en matriz criogénica. Todos estos productos volátiles generados en las reacciones se arrastran con un flujo de argón, un flujo de argón hacia una superficie ultracongelada a 10 Kelvin. El argón a esa temperatura es bastante gordito, se condensa como sólido, se forma sólido y atrapa en su matriz cristalina a todas las cositas que haya pillado volando por el camino, de tal forma que las encapsula ahí en un entorno inerte y bueno, pues ya les cuesta muchísimo más reaccionar o descomponerse, ¿vale? me recuerda mucho, lo veía en un vídeo, a Han Solo, al inestable Han Solo atrapado en carbonita, del episodio 1, si no recuerdo, del episodio 4 del original, es algo parecido y también me recuerda mucho chicos a cómo, dime,
el 5,
el 5, entonces es Imperio Contra, y también me recuerda mucho a cómo preparo yo el café con hielo En verano, mi técnica que la aprendí de una amiga es equivalente, se coge la máquina de cápsulas o lo que tengas y haces fluir el café directamente sobre cubitos de hielo En un vaso, cubitos de hielo, cae el café recién extraído y por tanto todas las sustancias volátiles que contribuyen al sabor chulo del café pues se quedan en la superficie del hielo y les cuesta muchísimo más evaporarse y por tanto está mucho más bueno, en mi opinión Así que es algo semejante
Al final sacaste la cafeína de la camiseta Mira, qué
cosa, no había hecho la relación Bueno, además de con este arrastre tan simpático con Argon, cuando vieron que la cosa funcionaba, eso lo comento nuevo, probaron una estrategia distinta e hicieron depositar los productos de la reacción directamente sobre una ventana del criostato que están utilizando a 77 Kelvin que ya es una, bueno, temperatura decente, es la temperatura del nitrógeno líquido, no necesitas ultracongelación, con nitrógeno líquido te vale, y formaron una película pura, sin matriz de argón ni leches, directamente sobre el criostato, de lo que luego demostrarán que también era N6
Perdón, te puedo hacer una nota al pie, porque quizá a los oyentes les da lo mismo para ellos el hidrógeno líquido o el nitrógeno líquido, pero sepan que hay una gran diferencia, por eso cuando decimos nitrógeno líquido, estamos hablando, es algo muy frío, pero algo que uno va y se lleva un termo de café lleno de eso Te lo venden Si tiene un amigo, no, incluso si tiene un amigo acá en bajas temperaturas, voy y le pido un poco de nitrógeno líquido En cambio, hidrógeno líquido es otra escala, ¿no? Digo esto porque para nosotros el nitrógeno líquido nos parece, ah, eso es como...
No recuerdo, pero que es 4 Kelvin de ese orden, ¿no? El hidrógeno líquido Y casi, casi no es, de hecho el helio sólido, pues no existe Claro, hidrógeno Hablaba del helio, la energía de punto cero del helio es suficiente como para impedir que se forme el sólido
Claro, por eso decíamos esto de que nitrógeno, digo, porque dicho así suena, pero es algo cualunque
Bueno, pues se nos han formado cositas ahí en la matriz de Argon y en la película ¿Cómo las caracterizamos? Pues fundamentalmente mediante espectroscopía infrarroja También esto es chulo, esto hace pensar en química, hemos atrapado a una serie de especies en una matriz de argón y el argón es monoatómico, se queda ahí como bolitas, es decir, no tiene vibración molecular por lo tanto cualquier banda de infrarrojo que consigamos de esa mezcla guarra no es del argón, es de otras cosas, es de las especies embebidas y así pasó, hicieron espectroscopía infrarroja, encontraron un montoncito de bandas ya conocidas, de acuarradas como acidas, de cloro, de hidrógeno y otras cuatro muy claritas, desconocidas, que podrían corresponder al anhelado N6 con esta simetría C2H. Estas bandas se obtienen tanto en la matriz de argón como en la peliculita esta sobre el criostato a 77 Kelvin C2H, ¿qué es eso? Es una nomenclatura de un grupo de simetría que tiene un único eje de simetría C2 de 180 grados, un centro de inversión y un plano especular Esto es muy difícil de visualizar, salvo que si te digo que es el grupo de la letra S mayúscula o de la Z mayúscula o del 5 de los displays estos de 7 segmentos, ¿no? Son 8, ¿vale? De hecho, la propuesta teórica del N6 ya era así y es como la que estoy mostrando en YouTube Bueno, pues es como una Z o un 5 estirado un poquito, ¿vale? Y eso corresponde a estas cuatro, es congruente con estas cuatro bandas en infrarrojo, ¿vale? Esta figura que yo he mostrado de forma también aparece en las figuras 3 y 4 del artículo Tenemos cuatro bandas, ¿cómo las asociamos a esta estructura que no existe? Bueno, pues aquí ya se pegan la imaginación química y lo que, en fin, una de las cosas que me han gustado especialmente hasta cinco cositas se les ocurren. Primero, en vez de utilizar cloro molecular, utilizan bromo molecular y obtienen exactamente las mismas bandas, por lo tanto, nuestro culpable, nuestro asesino, no tiene ni cloro ni bromo, está claro, eso ya lo hemos quitado, por lo tanto, es una forma de saber que lo que sea, que ahí, lo que haya, no contiene aloje. Segundo, irradian la muestra con luz un poquito energética, visible con alto componente de violeta, de tal forma que todas estas guarrerías desaparecen porque son fotolábiles, sufren fotolisis, ¿vale? Lo que, bueno, pues es otra pista que acompaña a que estas bandas corresponden a algo que puede ser el N6, es algo nuevo, esto se ve bien en la figura 3 Tercero, siguiente paso, pues se meten con experimentos isotópicos, en vez de partir de una acida normal, parten de una acida con un nitrógeno 15, un isotopo en el extremo, de tal forma que al combinar dos acidas existen tres isómeros Los N15 en ambos extremos, los N15, los dos pegaditos en los nitrógenos 3 y 4 o en un extremo y en el centro y la molécula con N15 en el extremo y en el centro es el doble de probable que las otras dos, simplemente por dos combinaciones y así es, obtienen bandas con unas proporciones 1, 2 y 1, lo que es compatible de nuevo con este N6 Y cuarto, pues se pegan ya a la pasada con cálculos a vinicio, que yo no he visto tanto derroche de tiempo de ordenador, ¿vale? El N6 es una molécula razonablemente pequeña, accesible y bueno, pues utilizan un método brutal, el método CCSDT utiliza correlaciones electrónicas completas hasta las dobles excitaciones e incluye las triples Esto no, me río porque cuando yo estudié la carrera esto ni lo soñábamos, vamos, incluye las correlaciones triples mediante de forma perturbativa y no solo eso sino que el conjunto de bases, de funciones base que utilizan que se llama CCPVTZ es brutal, por ejemplo, describe el nitrógeno con 30, 30 gaussianas, es un numerazo increíble Esto te permite describir la distribución electrónica molecular con muy alta fidelidad Un método fabuloso, tremendamente costoso, con ello calculan los niveles electrónicos y los perfiles de reacción Luego utilizan otra forma distinta para optimizar la geometría y el análisis vibracional, no lo voy a describir es un híbrido de la teoría del funcional de la densidad. El caso es que con toda esta sopa de letras de métodos a Vinicio confirman perfectamente las frecuencias del espectro, confirman la simetría C2H y confirman que el isómero del que estamos hablando, porque podría haber dos, podría haber cis y trans, ¿de acuerdo? Este y este, bueno, estoy intentando hacerlo con el modelo en YouTube, este con los dos ácidas hacia el mismo lado, os podéis imaginar que se molestan entre ellas, o sea, el más probable era el trans y así resulta ser Una vez que tienes los modelos a vinicio ya le puedes preguntar cualquier cosa, calculan por ejemplo el orden de enlace entre los distintos nitrógenos que resultan ser casi sencillo, 1 ,1 de orden de enlace entre los dos centrales, casi 2 entre los terminales e intermedio 1,4 entre los centrales También la distribución de carga que resulta tener 0 ,2 unidades electrónicas positivas aproximadamente en los nitrógenos 2 y 5 que se compensan con los nitrógenos 4 y 3 Y los dos nitrógenos centrales son neutros Y quinta técnica que usan, análisis topológico de la densidad electrónica Calculan el mapa completo de densidad electrónica y obtienen que el talón de Aquiles, si queréis, de esta molécula, que es el punto más probable donde se rompa, es entre los nitrógenos 2 y 3 y 4 y 5, que curiosamente no corresponden al orden de enlace más bajo que estaba entre los nitrógenos centrales Bueno, es complicado de explicar, pero que quede la idea de que en química un enlace débil no significa siempre fácil de romper Alrededor de un enlace hay otros átomos, otras moléculas y nubes de electrones, ¿vale? Y existen rutas químicas que son inaccesibles y resulta que en este caso es más fácil romper los nitrógenos que tienen un orden de enlace un poquito superior Calcula, de estas técnicas teóricas, no medidas, de estas técnicas teóricas calculan las vidas medias y resulta que a temperatura ambiente estiman que este N6 es estable durante 35, casi 36 milisegundos que por lo menos es compatible con el hecho de que la corriente de argón sea capaz de capturarlo antes de que se desmonte y a 77 Kelvin, este que ven, ven con sus ojos, lo cuenta el investigador principal, ve la peliculilla transparente, bueno, pues dice el método teórico, estima que tiene una vida media de 130 años, 130 años, vaya diferencia, ¿no?
valdría.
O sea, de milisegundos a años.
Fíjate, de 36 milisegundos a 130 años, al pasar de 10 Kelvin a 77.
Impresionante.
Este comentario sobre el TNT lo tendré que quitar en la versión...
¿Por qué? Te lo demonetizo.
No nos vayan a acusar de que estamos aquí diciéndole a la gente cómo fabricar N6.
Chicos, si consiguen fabricar N6, que no ha sido fácil.
Exacto. Como decíamos antes, buena suerte con eso, ¿no?
Buena suerte, buena suerte. Sí, Gastón, el hecho de que aguante estos 130 años es una de las subidas de cejas que nos permiten soñar con las posibles aplicaciones tecnológicas de este bicho. Por cierto, hay un vídeo de YouTube en el canal Periodic Videos, es un profesor que ya tiene 77 años, delicioso, que cuenta cosas sobre química, en el que entrevistan o hacen, bueno, discuten el artículo, entrevistan a Peter Schreiber, y por sugerencia del señor de 77 años que hace este canal, él dice que este N6 podría ser un análogo del dicloro y por tanto, igual que existe el tricloruro de nitrógeno, él especula con la posibilidad de que tres de estos grupos acida, cada uno de ellos N3, se podría enlazar a un único nitrógeno central, una suerte de esvástica pero con tres brazos, con lo cual sería N10.
Vamos mejorando el vídeo, estamos tocando todas las palabras clave para que nos hagan una inspección
Bueno, si no nos bajan este episodio en breve, es que algo nos están dando bien en la enseñanza Estamos
testeando el algoritmo de YouTube El olfato químico de este señor sugiere que podría existir el N10 y por lo visto se lo han tomado en serio y están intentando sintetizarlo Bueno, voy concluyendo porque es importante yo creo lo que cuenta este artículo Primero, porque logra la síntesis y caracterización experimental de un al otro pó molecular neutro del nitrógeno, más allá del manido N2, que ha sido una aspiración teórica desde hace muchísimos años Además, esta molécula tiene una estabilidad inesperada, lo que decíamos, 77 Kelvin podría almacenarse durante muchísimos años, lo cual es sorprendente y desde luego desafía la idea tradicional de que los polinitrógenos neutros deberían ser intrínsecamente inestables y explosivos Luego, el trabajo es una delicia, es un ejemplo brillante de depuración experimental, combina química eso en fase gaseosa, la técnica del atrapamiento criogénico y una caracterización espectroscópica brutal junto a un todo respaldado por unos cálculos cuánticos de muy alto nivel Esto abre la puerta a una nueva clase que no existe de materiales energéticos extremos solamente utilizando nitrógeno que, como os decía, podrían liberar mogollón de energía y además descomponerse sin residuos tóxicos solamente nitrógeno ¿Os imagináis una fábrica de esto? Este montaje experimental de hexanitrógeno en la superficie de la luna, como que se ha gustado ese estado, Daniel, y una especie de estación de servicio de hexanitrógeno en órbita y una fila de naves esperando para repostar este combustible eficazísimo que estaría estabilizado por el frío natural del espacio? Bueno, pues yo me lo imagino perfectamente. Y hasta aquí lo que quería contar.
Con el flujo ese para mantenerlo atrapado e inerte, también pasa por ahí el café y así ya te queda
Y te haces el café con hielo y argón, que
no veas Ya, perfecto Bueno, pues mira, la gente ya sabe que puede escuchar este programa no solo por el tema, las reflexiones profundas, los temas filosóficos, la física sesuda que plantea sino también como decimos siempre, para evitar el insomnio y ahora también para aprender a hacer café con hielo, que estoy seguro que muchos de nuestros oyentes no sabían esta forma de preparar el café con hielo Pues
si os gusta el café con hielo, probadlo, en vez de echarlo líquido y luego añadir el hielo, echarlo directamente sobre el hielo
Uno va a la ciencia fundamental y las aplicaciones aparecen donde menos te lo esperas, uno escucha Coffee Break y encuentra un truco sobre cosas cotidianas donde menos te lo esperas Bueno, pues muchas gracias Juan Carlos, ha estado divertido, qué pena no haberte tenido profesor de química, caramba, y bueno, un saludo a todos mis profesores de química en secundaria, como me alegro de que haga tanto tiempo que no nos vemos
¿Y al de primero de carrera? ¿No te alegras de saludarle o no?
Bueno, sí, también un saludo al profesor de primero de carrera, lo que pasa es que el daño ya estaba hecho, no sé hasta qué punto era culpa suya, porque el hombre es verdad que ha hablado con mucha pasión y realmente le gustaba mucho lo que contaba Me pasó
lo contrario, yo iba para física y tuve en COU y BUP los años anteriores a la carrera a José Luis Negro, siempre lo menciono porque es una de las personas más extraordinarias que es que era una gozada oírle hablar de química, ir a su clase y muchos de mi clase acabamos en química por eso. Luego me di cuenta de que la química era muchísima cocinita, yo me he pagado más horas en el laboratorio posiblemente que en las aulas y ya me gustó menos.
05Hacia la ventaja cuántica de utilidad práctica. Google Quantum AI y Jiuzhang 4.0
Muy bien, bueno, vamos a hablar de otro tema, Francis, esto es complicadísimo pero seguro que tú nos lo digieres para que lo podamos entender pero han salido un par de artículos que nos hiciste llegar, uno en junio y otro en agosto que han salido sobre esto de la ventaja cuántica de los ordenadores cuánticos que puedan presentar una ventaja incluso con utilidad práctica porque ha habido mucho debate sobre esto de la ventaja cuántica que realmente qué significa incluso la supremacía cuántica que se decía antes y siguiendo con el tema de los avances de China pues también nos es sorprendente que el artículo de junio es del laboratorio de Google y el de agosto es de un grupo de investigación en China y tienen como dos filosofías diferentes para esto de la ventaja cuántica parece que uno es buscar un problema nuevo que sea más difícil o que sea inabordable para los sistemas clásicos mientras que el de China es como escalar a un número mayor un sistema que ya anteriormente se veía que hay como una carrera armamentística en estas cosas entre lo que hace el ordenador cuántico y luego cómo se puede simular clásicamente y ver si realmente es una ventaja el cuántico o no. En fin, hasta aquí es donde yo he llegado. Ponnos todo esto, por favor, un poco en orden, que me he liado mucho.
Voy a empezar por el de China. Todo el mundo recuerda el tema de la ventaja cuántica, que en su momento se llamaba supremacía cuántica y tuvo que cambiarle el nombre y quitar la palabra supremacía. Entonces, cuando hablamos de ventaja cuántica hay que recordar el hito de, en su momento se llamó supremacía cuántica, de Google con Psycamore en el año 2019 El grupo de Martinis, pues con un ordenador cuántico de Google pequeñito, 53 qubits, simuló un algoritmo que era un algoritmo especialmente hecho para eso, para demostrar la ventaja cuántica y que es un algoritmo que produce ruido, ruido correlacionado cuánticamente, es decir, produce, si queréis, entre comillas, números aleatorios. Realmente es un algoritmo, digamos, que tiene muy poca utilidad práctica, no sirve para nada. para generar números aleatorios certificados de forma cuántica hay algoritmos que utilizan un único qubit y ya hay dispositivos comerciales que los venden con varios qubits y no necesitamos un ordenador de 50 y 30.
Pero esto te sale con una distribución, ¿no? No plana.
No, igual, esto era básicamente lo que se simulaba era plano.
Ah, sí.
Sí, o sea que no tiene ninguna utilidad, ¿vale? No tiene ninguna utilidad práctica. Eso fue muy criticado por dos razones. La primera razón fue que realmente al generar ruido es fácil de simular y entonces lo que se comparaba era el coste de simular en un superordenador el ordenador cuántico de Google completo con toda su arbitrariedad para un algoritmo genérico, ejecutando el algoritmo específico
Vamos a ver, estamos haciendo un ordenador cuántico, una tecnología para generar ruido y tiene que generar ruido de una forma que un superordenador clásico no sea capaz de generar ruido como genera ruido ese ordenador clásico
En ese nivel estamos con la computación cuántica, estamos en los albores
Claro, eso fue muy criticado por eso, entonces ¿qué pasa? Pues que rápidamente meses después los expertos en simulación clásica de algoritmos cuánticos lograron hacer una simulación específica del algoritmo implementado por Sycamore que requería un coste, se hablaba de, yo qué sé, cuatrillones, ¿no? De 10 a la 24 años y resulta que en pocos días tenían una simulación similar, ¿vale? O sea que ese hito que ha pasado a leer libros de historia y que acabará recibiendo el premio Nobel es un hito que fue muy criticado porque lo que se había ejecutado no servía para nada y no se podía verificar, claro, tú no puedes verificar que el resultado es correcto. Ese ruido estadísticamente parece correcto, pero ¿es correcto el resultado? No, porque no tengo ningún superordenador para simularlo. Lo que hizo Google, por ejemplo, es simular en el mayor superordenador del mundo durante unas pocas horas. Eso vale mucho dinero, ¿eh? Durante unas pocas horas y extrapoló el resultado. Y digo, uh, pues eso tardaría una infinidad de años. Vale, eso fue criticado por eso. Pero dos semanas después del artículo de Google, que apareció en Nature y del que se hizo eco todo, o el mundo, los chinos, como a la chita callando, publicaron otra tecnología que es una tecnología que se pensó, que se concibió para también demostrar la ventaja cuántica, que es la tecnología fotónica de muestreo de bosones gaussianos. Es una tecnología que hay un algoritmo, matemáticamente primero se formalizó a nivel teórico el algoritmo y era un algoritmo que parecía que podía ser la primera tecnología que demostrara la supremacía, la ventaja cuántica, pero se adelantaron los de Google y pocas semanas después de, fueron como dos semanas, después los chinos publicaron en Arcaiz el artículo con, es una tecnología que se basa en óptica lineal, básicamente yo cojo fotones comprimidos, o sea, yo con un láser voy generando pequeños pulsos, los comprimidos significa que la relación de incertidumbre de Heisenberg que me relaciona la amplitud con la fase, yo puedo en lugar de repartir más o menos por igual el error en fase y en amplitud hacer que el error por ejemplo la amplitud sea muy grande y consigo reducir el error en fase. Eso se llama comprimir el fotón. Yo logro que los errores estén por debajo de entre comillas el límite, la relación de incertidumbre de Heisenberg pero aumentando el error en otra componente lo que es la magnitud complementaria. Bueno, con estos fotones comprimidos o estrechados los meten en un interferómetro, en el interferómetro es coger el fotón y dividirlo en varios caminos y tú no sabes por qué camino va el fotón y como los fotones son todos idénticos e indistinguibles, tú llenas el interferómetro con un grupo de fotones y tú no sabes realmente dónde está un fotón el fotón está en un estado de superposición cuántica entre todos los caminos posibles. Y después lo que hace, esto es un sistema lineal, claro, los pones en fila india como desordenados introduciendo retrasos. Yo un pulso lo divido entre varios caminos posibles y después le meto un retraso y meto el siguiente pulso y le meto otro retraso. Entonces yo controlo los desfases que yo introduzco dentro del interferómetro y controlo, programo se llama, en estos ordenadores fotónicos, los retrasos Entonces yo acabo teniendo una ristra de fotones en los que un fotón no interacciona, no está acoplado por el interferómetro con el fotón siguiente de la ristra en tiempo de los fotones Si no está acopiado, pues por ejemplo con el que está 17 posiciones más adelante y el siguiente con el que está 13 posiciones más atrás y el siguiente con el que está 8 y eso es lo que me permite hacer un ordenador cuántico universal controlando estos acoplamientos, es decir, repito, es poner los fotones en línea pero habiéndolos acoplado en el concepto de superposición cuántica por no saber por qué camino fue, ese es el tipo de acoplamiento que yo utilizo habiendo acoplado pero poniendo una especie de grafo de acoplamientos complicado. Entonces con eso los chinos lo lograron en el año 2019, en octubre de 2019, con unos poquitos fotones, en coqueto eran 14. Eso es insuficiente para demostrar ventaja cuántica, pero sí es suficiente para verificar y validar que lo que estaban haciendo es correcto usando un ordenador Con 14 se puede hacer con un PC normal, con un portátil de cualquiera de nuestros oyentes, se puede hacer esa simulación y se puede verificar que cuando yo detecto, después de poner este sistema óptico, los fotones al final se detectaban hasta 14, se diseña para que entren más, hay muchas pérdidas, todas estas son tecnologías muy en el borde de lo que es la óptica cuántica, pues se detectaban hasta 14 fotones y se vio que su comportamiento estadístico era el que correspondía a lo que yo había programado, ¿vale? Yo programo unos acoplamientos, observo los fotones al final y observo que corresponden a lo que yo espero de mis simulaciones clásicas Entonces, ¿qué pasa? Que de esos 14, los chinos han ido avanzando poquito a poco, a la chita callando Y al año siguiente, en 2020, en diciembre, publicaron la ventaja cuántica y la publicaron, Google la había publicado en Nature, los chinos la publicaron en diciembre de 2020 en Science, una gran revista y fue un gran hito, era la primera vez que se mostraba la ventaja cuántica con el muestreo de bosones gaussianos, se utilizaron 76, no es fácil decir que estos fotones equivalen a cúbics, ¿vale?
76 fotones detectados en un interferómetro que permitía hasta 100 modos dentro del interferómetro. Ese ordenador cuántico fotónico se llamó Jiuzhang o Jiuzhang o algo así, Jiuzhang o no sé, J-I-U-Z -H-A-N-G. Solamente Alberto Aparici y Daniel Marín saben pronunciar estos nombres, pero bueno, esto es un ordenador cuántico como el americano de Google, el Sycamore. Entonces, esto fue un hito importante, de nuevo fue criticado, fue criticado por mucha gente que dijo, no han logrado la ventaja cuántica porque, claro, el algoritmo de muestreo de bosones gaussianos, bosones gaussianos significa que son fotones comprimidos, con la técnica que he comentado antes, y muestreo es que lo que se hace al final es detectarlos. Yo, digamos, los pongo en un estado cuántico de superposición y después detecto los resultados y compruebo que tienen la distribución que se espera que tengan. Aquí sí es una distribución con forma, digamos, de gaussiana y no como en el caso del algoritmo de Google Entonces, ¿qué pasa? Que los chinos fueron criticados, igual que Google, por usar solo 76 fotones y han ido avanzando La ventaja de la fotónica lineal es que la controlamos muy bien y tenemos dispositivos muy, muy buenos y ha habido unos avances tremendos, entonces los chinos pasaron a 113, 219, 255 y ahora en 2025 han logrado 3050, 3050 fotones que entre comillas, ¿vale? muchas comillas, sería como el equivalente a 3000 qubits, es una barbaridad. Ahora simular esto, aunque sea óptica lineal y sea un algoritmo concreto, con algoritmos clásicos, es prácticamente imposible, es prácticamente imposible. el mejor algoritmo para simular este tipo de temas se puede ejecutar en superordenadores hasta unos 100 largos, casi 200 fotones detectados, pero por encima de 200 ya empezamos a hablar de años de simulación y ya nadie se puede permitir el lujo de pagar el mayor superordenador de China para que simule la chorrada de verificar que yo lo estoy haciendo bien en mi laboratorio, ¿no? pero con 3050, ya estamos hablando de eso, pues del número de años de simulación clásica en el mayor supercomputador del mundo absolutamente sin sentido. Se estima que el espacio de Hilbert que hay que simular tiene una dimensión de 10 elevado a 2461. No son 10 elevado a 80 el número de protones que hay en el universo, no, 10 elevado a 2400 es una estimación. Esto es una barbaridad, absolutamente increíble, aunque el algoritmo sea una chorrada, pero se estima que en el mayor ordenador del mundo, que es el Capitán, que está en el Livermore National Laboratory, Lawrence Livermore National Laboratory, LLNL Y se llama así en
español, no es que se llame The Captain y El Capitán es la traducción, se llama El Capitán El Capitán
11 millones de núcleos de los más potentes que hay de tecnología AMD y está en el top 500, en el número 1 en junio de 2025 Se estima que en ese ordenador con el mejor algoritmo disponible para simular a nivel clásico este asunto se tardarían unos 10 a la 42 años 10 a la 42 años es una barbaridad No nos quedan ni agujeros negros, nos queda ya con eso Claro, esto es una cosa que tú dices, bueno, pero puede mejorar esos tipos, los expertos que se dedican a mejorar ese tipo de algoritmos, lo pueden mejorar, pueden bajar un par de órdenes de magnitud en un año, puede que en 10 años bajen 20 órdenes de magnitud, pero es que 10 a la 20 años es una barbaridad, lo pongas como quieras, es decir, va a ser prácticamente imposible que haya una simulación clásica de este ordenador. Pero aquí tenemos un problema, el problema de la...
Solamente voy a poner en contexto, son 30 órdenes de magnitud más que la da el universo
Es que cualquier número de años que tengas que dar como 10 elevado a, olvídate, es demasiado Es demasiado, es una barbaridad Entonces,
bueno, lo que pasa es que claro, tenemos un resultado, tenemos un resultado que tiene buena pinta Es un resultado muy sencillo, unas curvitas muy gaussianas, muy bonitas, pero ¿es correcto? No lo sabemos Nunca vamos a saber si este ordenador que utiliza, o sea, detecta en detección tiene 3.050 fotones que el interferómetro se estima que llega a tener hasta 8.176 modos ópticos, que es lo que vamos a esas superposiciones que hay en el interferómetro y que está preparado para tener 16x16x16, es decir, unos 9.000, no sé cuánto, un poco más de 8.000. mil y pico modos. Entonces, el problema que tenemos con este tipo de simulaciones es que es un algoritmo que sirve para poco, sirve para poco, y no podemos verificarlo cuando lo hacemos para una cosa como esta, que básicamente es que los acoplamientos que yo meto con los interferómetros son prácticamente aleatorios y entonces la simulación clásica tiene que simular los acoplamientos que yo he puesto, que los he elegido así al boleo. Aún así ya hay, como se veía que esto iba a avanzar muy rápido, ya hay muchas propuestas, hay muchos artículos que están diciendo que esto sí sirve, que pueden mapear ciertos problemas en grafos, por ejemplo la simulación química de ciertas moléculas, de ciertas interacciones, el docking de fármacos con proteínas, el ajuste de un fármaco al sitio activo de una proteína, que ya se han propuesto cómo hacer esas simulaciones utilizando este tipo de ordenador fotónico. Gastón.
Sí, tengo una pregunta, a ver qué te parece a vos, porque acá hay dos críticas, ¿no? Si sirve o si no sirve, y esto es lo último que decís, hay gente que argulla que sí, hay gente que no. Pero la otra crítica no la entiendo, porque la crítica de que esto no lo podemos comprobar, eso es una crítica que ya está dada, este problema ya está llamado a ser cuando uno plantea el problema. Es decir, cuando uno está planteando, yo quiero llegar a la ventaja cuántica, la vieja llamada supremacía cuántica, bueno, en algún momento si seguís avanzando sabés que por definición vas a llegar a un momento donde uno puede comprobarlo
Pero fíjate Gastón, aquí el punto clave es, si yo ejecuto en un ordenador cuántico un algoritmo, por ejemplo de tipo NP, que es muy costoso para encontrar la solución, pero en el que verificar la solución es muy fácil yo puedo verificar si el algoritmo cuántico ha ido bien, yo tengo que verificar la solución, pero si yo ejecuto en este ordenador cuántico un algoritmo de este tipo, que los algoritmos que se están ejecutando ahora es generar básicamente ruido, es poner acoplamientos aleatorios, son acoplamientos con valores muy concretos, pero los pongo yo muy variados para que le cueste mucho trabajo a los que están simulando a nivel clásico entonces ahí ¿cómo lo voy a comprobar? Tengo una manera de comprobarlo, no tengo una respuesta que me dé el ordenador cuántico me diga he detectado estos fotones en estos estados y esto es lo que tenía que salir, tenía que sumar 1024, a ver cuánto suma uy, suma 1024, está bien, lo que necesitamos es eso, entonces ahí esa es la necesidad de problemas útiles cuando hablamos de problemas útiles, la utilidad práctica de la ventaja cuántica, nos referimos a que se usen estos ordenadores con algoritmos que resuelvan un problema en el que yo pueda verificar el resultado. Que yo tenga una cierta idea, ¿no? Es decir, esto es un grafo y tengo el camino que recorre todos los puntos. Es muy fácil. Miro el camino y veo si pasa por todos los puntos. Como no pase por uno, pues ya está mal. No es la solución correcta. O sea, hay muchos problemas y eso es lo que se pretende ahora. Ahora lo que pretenden los chinos es, ya hemos demostrado que lo podemos hacer con 3.000 fotones detectados. Muy bien. Ahora la ventaja cuántica ya está fuera de todas dudas. Ahora vamos a empezar a usarlo en problemas prácticos. Y se han propuesto ya muchos problemas prácticos y hay que ver cuál es el primero que se publica. Probablemente se publique a finales de este año o el próximo año ya algún algoritmo, entre comillas, útil. Y en este punto es donde viene el otro artículo, el de Google. Porque Google ya lo tiene muy claro. De hecho, de Martini...
Quizás hay una cuestión terminológica, la palabra útil para nosotros es tan relativa como cuando hablamos de que una estrella tiene metalicidad, cuando decimos no es metálica, solamente que tiene algo más que el helio, acá útil para nosotros tiene un sentido distinto a lo que...
Exacto, y fijaros, los oyentes deben tener claro una cosa muy importante, ahora mismo en Europa, en Estados Unidos, en China, en todos los grandes países, grandes potencias del mundo, hay decenas de miles, de millones de euros, de dólares, invertidos en convertir los programas cuánticos en algo útil la empresa de Juan Carlos está metida en proyectos europeos en los que el objetivo es aparentar que esto sirve para algo cuando ahora mismo no sirve absolutamente para nada desarrollar los algoritmos para que cuando estos ordenadores puedan hacer cosas de verdad grandes ya los algoritmos estén hechos y se puedan poner en marcha y hagan cosas útiles y este dinero que estamos mal gastando en realidad sea un dinero bien gastado porque en el futuro tendrá un rédito para el bienestar de la humanidad.
No queremos aparentar que sirven para algo, lo has explicado luego. Es discutible si creemos que ese dinero estaría engastado.
Todavía muy pronto, pero bueno, hay que hacerlo. Entonces, ¿qué pasa con Google? Pues Google, lo que pasó con Demartinis, Demartinis era el líder del trabajo de ventaja cuántica de Google en el año 2019 y al año siguiente empezaron a decirle que, bueno, ya hemos hecho lo que tú querías, ¿no? Tu algoritmo lo hemos metido en un ordenador cuántico el más gordo del mundo, hemos publicado en Nature, lo tenemos todo hecho. Ahora ponte a hacer cosas útiles. Y dijo Demartinis, cosas útiles yo, porque esas cosas útiles me importan un comino. Mira, me vuelvo a mi universidad, pero te ofrecemos más dinero, no me ofrezcas más dinero, que no quiero dinero. Yo ya tengo ya lo suficiente para recibir el premio Nobel. Ahora me dedico a mis investigaciones, a mis algoritmos y a mis cosas, que es lo que a mí me gusta. Y no estas cosas de competir con las demás empresas por sacar cosas útiles. Y le abandonó básicamente porque Google lo que quería era que aquello fuera útil. Entonces, Google, por ejemplo, creó comités de ética para garantizar que los algoritmos cuánticos fueran... Entonces dices, pero ¿de qué estamos hablando? O sea, la verdad es que se fue muy de olla todo, ¿no? Entonces, el que sustituya de Martinis, pues lleva unos años en los que le están presionando porque haga cosas útiles. Y ahora se publica, se ha publicado como la chita callando, un artículo de Google realmente fascinante. Es de Google Quantum AI, digamos el Instituto de Intergencia Artificial y de Cuántica de Google y con colaboradores externos de varias universidades. se han planteado, vamos a tratar de resolver un problema práctico. Entonces, para demostrar la ventaja en un problema práctico es muy difícil, es muy muy difícil, porque ahora mismo los ordenadores cuánticos tienen un volumen cuántico, es decir, el número de operaciones que pueden ejecutar sobre sus qubits, manteniendo la coherencia, es muy pequeño. Entonces yo puedo ejecutar, tengo muchos qubits, pero puedo ejecutar muy pocas operaciones con ellos, entonces, chichinabo, no puedo ejecutar nada, si yo con 300 qubits o con 100 qubits, con 100 qubits, si yo pudiera ejecutar 20 millones de operaciones, no va más, sería la maravilla, yo podría ejecutar ahí los que me diera la gana, pero es que puedo ejecutar 700 operaciones, con 700 operaciones, con 100 qubits, puedo hacer muy poquitas cosas puedo conectar uno, acoplar uno a dos o tres, dos o tres veces y se han acabado las operaciones. Ese es el problema que tenemos ahora mismo. Entonces, lo que se ha planteado Google es decir, bueno, vamos a replantearnos esto de manera inteligente. ¿Cuál es la manera inteligente? Un problema que seguro va a ser un problema nicho de aplicaciones y utilidad de los ordenadores cuánticos es la simulación de sistemas cuánticos En la simulación de sistemas cuánticos, los simuladores, hay muchos simuladores, se han propuesto ciertas operaciones básicas como piezas de Lego básicas que cuando yo las voy pegando voy construyendo una simulación más complicada Una de esas piezas básicas es lo que se llaman los operadores OTOC, los operadores, los correlacionadores o los correladores fuera de tiempo o con tiempo desordenado, desordenados en tiempo Esto se propuso a finales de los 60, como en el 1967, 68, para simular superconductores de baja temperatura para entenderlos bien a nivel cuántico, ver sus propiedades y los OTOC se han usado desde entonces, imaginaros, infinidad de artículos que se han publicado sobre el tema Claro, los OTOX son operadores que son continuos, básicamente la idea es un interferómetro, ¿vale? Yo tengo una, imaginaros un fotón, que no sé si era un qubit, se aproximará por un qubit, que puede ir por dos caminos, en cada uno de estos caminos yo aplico una operación sobre este qubit y después uno, los dos caminos de nuevo en un punto común, esto es un interferómetro, separo y uno aquí separo, opero en cada camino y uno y opero al resultado. Bueno, pues este operador en tiempo es, por lo mismo explicado así, es un OTOC. El OTOC requiere pues que el operador de evolución, yo aplique el operador de evolución, se debe usar el formalismo de Heisenberg, en el que la función de onda es estática, recordaros que la ecuación de Rödinger, yo resuelvo la función de onda en tiempo, como evoluciona en tiempo y asumo que el observable, que el experimentador es estacionario, no tiene tiempo, tiene su propio tiempo, tiene su propio reloj, pero el tiempo es de la función de onda. En el formalismo de Heisenberg la función de onda es estacionaria, no se cambia y lo que yo cambio es los operadores, el observable evoluciona en tiempo. Es como una manera un poco extraña y es equivalente, es perfecta, formalmente es equivalente Pues aquí hago eso, cojo una función de onda estática, le aplico un operador en tiempo, le aplico una operación que es la operación que yo controlo y que hace que el OTOC haga una cosa o haga otra y aplico la evolución inversa y esa pieza es un OTOC Bien, simular un OTOC con qubits, pues es como cuando simulamos un agujero de gusano con qubits Lo que simulamos es un sistema discreto, análogo, cosa muy simplificada, ¿vale? Una cosa súper simplificada Pero bueno, yo puedo simular un operador OTTOC en un ordenador cuántico Esto no requiere muchos qubits y tampoco requiere muchas operaciones Pues estamos hablando pues del orden de 10, 15 operaciones, eso es un operador OTTOC Claro, un operador OTTOC es clave en muchas simulaciones de muchos sistemas físicos, cuánticos, usando ordenadores cuánticos pero con un operador Otock no me muestra ventaja cuántica, entonces lo que se plantean los de Google es hacer lo que se llama un operador múltiple, un Otock múltiple o lo que sería en un interferómetro un doble camino, yo separo el fotón por dos caminos, aplico la operación, los vuelvo a unir pero en lugar de aplicar la operación que viene después los vuelvo para atrás, hago que den una vuelta, una doble vuelta en el interferómetro, hago que vuelvan para atrás, vuelven a recibir la operación B y vuelven es decir que es como un interferómetro doble en el que yo repitiera el interferómetro dos veces, eso sería un Oto2, yo puedo hacer el OtoK, repetirlo K veces, tres veces, cinco veces, etc. Claro, el OTOK doble es bastante más complicado porque requiere muchas más puertas lógicas, requiere muchas más operaciones cuánticas, requiere cientos de operaciones cuánticas Entonces, lo que han hecho es simular en su ordenador Sycamore, que es un ordenador que tiene más de 100 qubits, simular un OTOK doble que tiene unas 700 puertas lógicas lo que hay que ejecutar. Eso sí es algo que me da ventaja cuántica. Entonces lo que han hecho es simular este operador en ese ordenador, mostrar que con simulaciones clásicas en un superordenador, muy cortitas, de pocas horas, logro errores enormes en la aproximación de este operador. Primero compruebo que con el Otos normal la simulación es perfecta y clava el resultado que obtengo en el ordenador cuántico y ahora con el Otos doble no han logrado el Otos triple porque al ordenador no les cabe Estoy
confundido, Zincamor no era aquel con el que habían logrado la supuesta supremacía cuántica en el 2017 el que tenía 54 bits pero uno falló Sí, después hicieron un Zincamor
de 76 y después hicieron otro con 105 Ah, es un escalamiento de ese No sé si le cambiaron de nombre, pero bueno, arquitectónicamente es prácticamente idéntico, es muy parecido, no recuerdo si, aquí en ese artículo no le dan nombre al ordenador, hablan de él como si no tuviera nombre, yo no me acuerdo qué nombre tenía, pero bueno, aquí lo que plantean es eso, simulo el operador OTTOC y lo implemento en el ordenador cuántico y veo que el resultado es clavado, es perfecto, y ahora implemento el OTTOC al cuadrado y lo simulo en el ordenador y veo que la simulación clásica no es capaz de simularlo. Es decir, demuestro ventaja cuántica en un operador que me va a ser útil para futuras simulaciones de sistemas cuánticos. Ahora mismo solo me cabe un otoc 2, no me cabe nada más, entonces no puedo simular nada, es una simulación con una chorrada, es simular un operador, pero es una pieza de puzzle que en un futuro, cuando yo pueda ejecutar 20 millones de operaciones cuánticas, podré ejecutar varios otoc seguidos y generar un sistema, una simulación cuántica de un sistema cuántico de interés entonces eso le llaman un camino hacia la utilidad de la ventaja cuántica hacia la ventaja cuántica útil porque sólo estoy simulando un operador una pieza que después usaré más adelante y esto es un tema que este artículo con toda seguridad va a aparecer publicado en Nature Google no ha hecho ningún tipo de en su página web ni nada no ha dicho nada publicaron el artículo en Archive como la chiste callando diciendo esto va a Nature no lo van a aceptar cuando nos lo acepten esto va a ser la bomba y va a hablar de esto todo el mundo. Aquí en Coffee Break lo estamos contando antes de tiempo.
Yo no lo he visto en otro sitio, Francis, como tú te les toco.
Claro, este tipo de cosas las contamos en Coffee Break y no las cuentan en otro sitio. Después, cuando se publica en Hechos nos dicen, ¿por qué no habláis de esto? Y digo, ah, es que ya hablamos de eso hace mucho tiempo. Ya se habló del tema. Entonces, lo que han hecho básicamente ha sido eso, implementar este operador. Es un operador que la ventaja que tiene es que es el Autos 2 que lo que han hecho se Otoc 3, Otoc 4 y fácilmente se podrán acoplar varios Otoc cuando tengamos un ordenador que lo permita, ¿vale? Cuando tengamos un ordenador no necesitamos mucho más cubits, lo que necesitamos es un ordenador que aguante esos cubits el tiempo suficiente, ¿no? O sea, tenemos pocos microsegundos, necesitaríamos que aguantara esos cubits, yo qué sé, un segundo. Entonces yo podría hacer millones de operaciones, ¿vale? Lo necesitamos ahora y poder hacer muchas operaciones. haciendo pocas operaciones los ordenadores cuánticos por muchos cubis que tengan es chichinabo porque no hacen prácticamente nada. Entonces este es un artículo muy interesante en ese sentido. Muestran que este ordenador cuántico puede simular este operador y será el punto de partida para una futura ventaja cuántica que ellos le llaman práctica. Google no le llama útil, le llama práctica hacia la ventaja cuántica práctica. práctica se refiere a utilidad en aplicaciones prácticas y la aplicación práctica en realidad es simular un sistema cuántico, un pequeño superconductor. Eso todavía quedan años, quedan años para que se logre, pero esto es un paso importante y ya os digo, cuando se publique Nature, que se publicará seguro, esto seguro entra en la Nature normal, además con el apoyo de Google. a la editora de Nature le encanta publicar cosas de Microsoft, de Google, de las grandes empresas, porque le dan un eco y generan una cosa en prensa. Esto es como lo de la NASA, ¿no? La NASA ha descubierto. Eso es maravilloso, qué maravilla, lo ha descubierto la NASA. No, sí, ha sido la ESA con la NASA y la NASA. Y la NASA eran tres personas. No importa, la NASA. La NASA es la que lo ha hecho. Aquí igual, Google lo ha hecho. Y yo creo que es un tema del que se hablará mucho cuando se publique en la revista. Lo he comentado aquí un poco por encima, habría muchos detalles que se podían comentar, pero bueno, si queréis preguntarle
alguna cosita o algo Has dicho que necesitaríamos tiempos de coherencia mucho más largos, ya tenemos qubits que son menos, menos número, pero sí tienen hasta segundos, ¿no? Y unos atrapados o spin nuclear se podría Claro, claro,
en diamante, en diamante, con vacantes de nitrógeno en diamante, tú consigues qubits de luz de acción de minutos El problema es que, ¿qué cubit más maravilloso? Sí, más maravilloso, pero pon tres y ahora ejecuta cosas entre los tres, esto es muy difícil, muy muy difícil, o sea, y los algoritmos para hacerlo alteran los propios cubits y hacen que no mantengan su estado coherente, entonces todo eso todavía no se ha resuelto, ¿no? Entonces decían que el Qubit ideal es un Qubit que dure un día, 24 horas, en estado coherente y que cuando yo ponga varios y los pueda controlar de manera precisa, me aguante un segundo
En estado coherente no aguanto yo ni un día tampoco
No, claro, ahora mismo estamos en una fase muy, muy primitiva, ¿no? Yo sé que muchos oyentes cuando ven las noticias en chataca y sitios así en esta web de noticias científicas o en Pfizer, ¿no? Fis.org, que son repositorios donde se publican notas de prensa de universidades y institutos científicos, aparenta como que esto es inminente, inminente, mañana, mañana tenemos el ordenador cuántico todos en nuestra casa. Estamos trabajando con una tecnología que es muy muy complicada y estamos haciendo cosas muy difíciles, pero bueno, se va a paso firme y se va avanzando poco a poco Este artículo, el siguiente paso, el problema de la ventaja cuántica práctica o la ventaja cuántica útil es que necesitamos poder hacer muchas operaciones y eso es lo que no tenemos ahora mismo
Según las neveras se aproximan al cero absoluto con super enfriamiento láser de la cerveza, pues ahí meteremos también la parte del ordenador cuántico en casa que tiene que ir donde van los qubits y tiene que ir toda la tecnología avanzando al mismo ritmo Bueno, esa es una apuesta
de alguna gente y dice, bueno, si ahora se está trabajando con milikelvin, estamos trabajando con milikelvin y con estados condensados Boseistin llegamos a nanokelvin, ¿por qué no hacemos ordenadores cuánticos con cubis implementados en estados condensados Boseistin en nanokelvin? Pues porque eso es súper complicado después de controlar y de hacer cosas. Se está trabajando en ello, pero eso es súper complicado. pero el camino bueno no es bajar la temperatura a una cosa súper extrema, el camino bueno es que crezca la temperatura, que yo tengo una tecnología que pueda aplicar a una tecnología, pues yo qué sé, por la temperatura esa que comentábamos antes del hidrógeno líquido de 4 Kelvin como los superconductores o del neón líquido o cosas por el estilo, o sea, el camino bueno es nuevas tecnologías que aún no están probablemente desarrolladas Hay que soñar a
lo grande, que funcione al tipo que estaba en la acera contraria que nos decía Francis, al que fue el cubano, hablar con él en la acera donde hacía sol. Ese es el objetivo. Bueno, vamos a ir pasando de tema porque es que si no nos vamos a quedar sin tiempo y este es un tema de mucho tiempo, por lo menos dos tiempos, ¿no Gastón? esos horizontes
Sí, quería pedir permiso para hablar de un tema un tanto esotérico
06Agujeros negros en el espaciotiempo de Klein (2+2)
Debo decir que Gastón efectivamente cuando propuso el tema lo propuso como pidiendo permiso le podemos decir que no, que a la gente no le interesan temas exóticos con espacio -tiempo exóticos eso aquí no le
interesa a nadie Claro, claro, quería hablar de, bueno, nosotros sabemos que el espacio-tiempo en el que nosotros vivimos tiene tres dimensiones espaciales y una dimensión temporal, por eso decimos que no es un entramado tetradimensional o cuatro dimensional, sino que en términos técnicos se dice que es tres más uno dimensional, para hacer esta distinción de que guarda porque son cuatro dimensiones, pero tres son de una naturaleza y una es de otra, es decir, tres son espaciales y una es temporal y si bien es cierto que desde la teoría general de la relatividad o más precisamente desde la formulación que Minkowski hizo en 1908 de la teoría especial de la relatividad uno ve que la relatividad mezcla el espacio y el tiempo de una manera intrincada, bueno, no deja del espacio de ser espacio y el tiempo de ser tiempo por eso uno hace la aclaración de que uno vive en un espacio 3 más 1 dimensional o mejor dicho un espacio-tiempo 3 más 1 dimensional que también a veces se llama designatura 3,1. Es una forma de hablar. 3,1 significa 3 son espacio, 1 es tiempo. Y eso es así. Ahora bien, es cierto, y así formulamos nosotros todas las teorías de física fundamental, o sea, cuando física de partículas, teoría general de la relatividad, todo lo que tenga que ver con el régimen relativista, pasa a ser escrito en ecuaciones que se formulan sobre el espacio-tiempo, que tiene, repito, una asignatura 3,1. Ahora bien, es cierto que por momentos en la íntima cocina de la física, cuando uno está en su oficina haciendo cálculos, muchas veces se vuelve un poco irreverente de esta separación entre tres coordenadas espaciales y una temporal, y a veces trabaja, por ejemplo, pensando al tiempo como una coordenada espacial más. En lugar de trabajar en una asignatura 3,1, trabaja en una asignatura 4,0, es decir, piensa que el espacio tiene cuatro dimensiones espaciales y no tiempo No porque uno esté diciendo de verdad que físicamente no hay tiempo, por supuesto, el tiempo es el tiempo, el espacio es el espacio Pero es cierto que para algunas manipulaciones algebraicas, teóricas, es muy conveniente hacer este truco matemático, este artilugio matemático y pensar que el tiempo es una coordenada más espacial. No será un número real, en este caso será un número imaginario, pero no importa, uno hace cálculos como si el espacio fuese un espacio y no un espacio-tiempo. Solamente cuatro dimensiones y no tres más uno. Eso se conoce con el nombre de formulación Euclidia. Euclidia, un espacio euclidio es la forma en la que nos referimos a un espacio que aunque sea geometría no euclidiana, se dice que es de signatura euclidia si uno piensa que hay solo espacio y no hay tiempo. A diferencia de lo que se conoce como signatura lorenciana o minkowskiana a veces, que es la que tiene tres espacios y un tiempo. Entonces, ¿por qué uno trabajaría en un espacio en el que no hay tiempo? Cuando uno formula teorías físicas, sabiendo que el universo tiene, por supuesto, tiempo Bueno, porque muchas veces las cantidades físicas están mejor definidas matemáticamente en el espacio sin tiempo, solamente en el espacio, en la asignatura 4,0 en lugar de 3,1 algunas cantidades convergen más, algunas demostraciones matemáticas que uno ya ve como estudiante de grado en la teoría cuántica de campos o de posgrado cuando uno por ejemplo quiere calcular que la función de partición se puede pensar como la transición del estado vacío al estado vacío uno lo que hace en ese caso supone que el tiempo tiene una pequeña componente imaginaria y entonces toma el límite y eso hace que las cosas converjan o mejor dicho que prevalezcan el límite de tiempo infinito solamente el término de la energía cero, también lo hace cuando quiere usar la analogía, la verdadera similitud que hay entre la formulación de la teoría cuántica de Campos con integral de camino y la física estadística, uno puede decir, ah, una se parece a la otra pero cuando el tiempo es imaginario. Bueno, supongo que es así y así uno puede usar esta analogía entre formulación de integral de camino de la teoría de Campos y física estadística y estudiar así, por ejemplo, la teoría cuántica de Campos a temperatura finita Esto es algo que se usa mucho en teoría cuántica de Campos a temperatura finita El ejemplo por antonomasia es cuando uno quiere estudiar, por ejemplo, como hicieron Hawking y Gibbons en los 70, con este formalismo las propiedades termodinámicas de un agujero negro uno piensa que el agujero negro en realidad no vive en 3,1 dimensiones sino en 4 ,0 dimensiones, el horizonte de eventos colapsa a un punto y uno puede estudiar la suavidad de esta geometría euclidiana que por supuesto no es la que existe en nuestro universo, se traduce a ciertas propiedades térmicas en nuestro espacio 3 más 1 dimensional, haciendo un proceso de extensión analítica o continuación analítica de las fórmulas bien definidas en el espacio euclidio a las fórmulas no necesariamente bien formuladas en el espacio de asignatura 3,1. Esto es moneda corriente entre los físicos teóricos que nos dedicamos a teoría cuántica de campos y relatividad general. Trabajar en lugar de en 3,1 dimensiones, trabajar en 4,0 dimensiones. Es muy común uno saber de un lado al otro, a veces más o menos difícil hacerlo, pero en principio uno sabe cómo hacerlo. Ahora, no quiero hablar de eso, sino que quiero hablar de otra cosa Entonces, ¿para qué está perdiendo el tiempo? Me pueden decir ustedes, y tienen razón No quiero hablar de cómo transformar el tiempo en espacio Sino, en lugar de hablar de asignaturas 3,1, como nuestro universo, o 4,0, como nuestros artilugios matemáticos Hablar de asignatura 2,2, ya vemos las asignaturas democráticas En la cual hay dos espacios y dos tiempos El nombre que recibe esto, así como la asignatura 3 ,1 se conoce como lorenciana, la asignatura 4,0 se conoce como eucliana La asignatura 2,2, dos espacios y dos tiempos, se conoce como asignatura de Klein En homenaje a Félix Klein, el matemático de la botella de Klein El matemático, ¿por qué? Porque en 1872 él corrió un programa que se llamaba... Bueno, tenía el nombre de una universidad En Ganten, ¿no? El Largen, el Largen, era un nombre propio de una universidad donde él trabajaba Erlangen, sí El Erlangen, exacto, el programa de Erlangen de 1872 en el cual escribió un artículo, te escribió varios, pero ese es el trabajo más importante en el cual él pretendía estudiar las propiedades geométricas en términos de teoría de grupos y espacios proyectivos entonces en homenaje a eso, él trabajó en muchos espacios, en particular en estos, se conoce a esto como la signatura de Klein Por supuesto, Klein, en el siglo XIX, no sabía nada de teoría cuántica de campos, ¿no? Lo estoy hablando, se usa su nombre en homenaje a las construcciones matemáticas de estos intentos que él había hecho en el siglo XIX, 1872 en particular, para estudiar la geometría en términos de teoría de grupos
Y no es Calvin Klein, es otro Y no es
Calvin Klein, no es Yves Klein y no es Oscar Klein, el de Calusa Klein, es otro, es Félix Klein
Bueno, ¿por qué uno haría esto? Porque ya me explicaste por qué, aunque sea falso en nuestro mundo, uno en lugar de trabajar en 3 más 1 dimensiones, trabaja en 4,0, dijiste que era un artilugio matemático. Bueno, lo mismo pasa acá. A veces trabajar para otros cálculos matemáticos, no para estudiar teoría cuántica de campos a temperatura finita, pero sí en particular para estudiar amplitudes de scattering, muchas veces es muy conveniente estudiar, pensar por un momento, por un momento, luego uno hará una extensión analítica para ver nuestro mundo real y obtener los verdaderos resultados, pero por un momento pensar que en lugar de haber tres espacios y un tiempo, hay dos espacios y dos tiempos. Esto, trabajar en signatura de Klein, se ha vuelto, se hace hace mucho tiempo, como mínimo hace 20 años en el contexto de la física teórica. yo recuerdo en el 2003, yo estaba en Princeton cuando Witten dio su primera lecture sobre teoría de cuerdas en espacios de twistores que dio lugar a un gran avance en cómo calcular procesos de muchos loops en teoría cuántica de campos y en ese momento en el tratamiento del espacio twistores aparece momentos en los cuales uno trabaja en espacios donde hay dos tiempos y dos espacios Cuando yo más tarde vivía en Bruselas, me acuerdo que un chico con el que yo trabajaba, que en ese momento era estudiante, Arash Ranschvar, que era estudiante de Mark Eno, que trabajaba conmigo, pero me contaba lo que él estaba haciendo con su director y en ese momento ellos estaban trabajando en teoría M, que es una generalización de la teoría de cuerdas, o podemos decir supergravedad en 11 dimensiones, con otros objetos no perturbativos, y ellos trabajaban en soluciones que tenían, ahí en ese caso son 11 dimensionales, pero había 9 dimensiones espaciales y 2 dimensiones espaciales, dimensiones espaciales y tres tiempos, asignaturas de este tipo. Aparecían en muchos contextos de física teórica, pero en los últimos cuatro años, es más, nunca lo chequeé, pero alguien me dijo que alguna vez Arkani Ahmed, el famoso físico de partículas, profesor en el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton, llegó a decir, bueno es muy provocador a veces con sus frases, llegó a decir, la asignatura de Klein, o sea dos espacios, dos tiempos, es el lenguaje natural para escribir teoría cuántica de campos, como es más natural que la otra. Y es verdad que en muchos, ahora voy a tratar de explicar por qué, no es tan difícil de ver, pero tratar de por qué sería importante para estudiar los aspectos matemáticos de la formulación de amplitudes de scattering, o sea la probabilidad de que choquen partículas, es más natural o al menos es importante pensar por un momento para analizar algunos aspectos teóricos que hay en lugar de tres dimensiones espaciales y un tiempo, dos dimensiones espaciales y dos tiempos.
Por cierto Gastón, perdona, interrumpa al margen, ¿Arcani Hamed lo consideras más físico de partículas que físico cuerdista?
Es una buena pregunta, yo diría que en los últimos años, en los últimos 15 años sobre todo, él estaba tratando de hacer un esquema de tratar de entender las amplitudes de escáteres en teoría de cuerdas en un nuevo lenguaje, perdón, en teoría de campos en un nuevo lenguaje y creo que en ese sentido, dada la generalidad de su programa, el amplitud hidro y todo eso, yo diría que está trabajando más en teoría de campos, pero no, por supuesto es un físico teórico que trabajó mucho en teoría de cuerdas, en todo menos en holografía. Una cosa que dijo él, yo me acuerdo en Princeton en la conferencia cuando se dieron los 15 años de la conjetura de Maldacena, él dio una charla, yo estaba ahí y me acuerdo que, esto hace poco, hace unos 6 años y me acuerdo que hizo el chiste de eso, nunca trabajé, tengo un solo paper en el que aparece el nombre antidesiter y nunca trabajé en olografía No, pero es una buena pregunta, porque también es un físico que hizo mucha teoría de cuerda, es un tipo muy... Bueno, entonces, y desde ahí hubo mucho, quiero tratar de explicar un poco de por qué, para que esto no sea solamente un cuentito, por qué es importante Cómo puedo dar una idea de que es relevante estudiar un espacio en el que hay dos espacios y dos tiempos Eso claramente no puede responder a nuestro universo, es un artilugio matemático para tratar las fórmulas que luego describirán como, usando extensión analítica, los resultados que sí aplican a nuestro universo ¿Cómo sabemos que nuestro, primero que es muy escurridizo pensar que serían dos tiempos, dos espacios, dos direcciones espaciales es claro, es un plano, tres es claro, es el triespacio, pero dos tiempos ¿Cómo sería? ¿En qué evolucionan las cosas? Bueno, obviamente nuestra mente está pensada para categorizar el mundo con un tiempo solo Ahora, es muy difícil, pero el universo no puede tener dos tiempos físicamente, porque las cosas se vuelven inestables Y es fácil ver por qué, más o menos, uno puede hacer un cálculo La idea es esta, en la física la energía se conserva y en el contexto de la teoría de la relatividad hay una fórmula que nos dice que la energía al cuadrado más el cuadrado del impulso multiplicado por la velocidad de la luz al cuadrado es igual a la masa al cuadrado multiplicado por la velocidad de la luz a la cuarta. Esto, cuando las cosas no se mueven y no tienen impulso, se reduce a la famosa ecuación de Einstein, E igual ms cuadrado Pero cuando las cosas se mueven, esa fórmula tiene otro término más Ahora, entonces, de un lado hay una cosa positiva, que es el cuadrado de la energía sumado al cuadrado del momento Multiplicado por la velocidad de luz al cuadrado Y del otro lado del igual, hay otra cosa positiva, que es la masa al cuadrado multiplicada por la velocidad de luz a la cuarta Ahora si hay dos tiempos, uno de esos momentos se vuelve una menos energía, porque cambiar la posición a el tiempo aparece una letra i y entonces uno de los momentos, el momento al cuadrado puede ser cero, aunque el momento no sea cero porque es el módulo de un vector, pero ahora el módulo de un vector que tiene un menos en el medio Entonces, esa ecuación, la conservación de la energía, E al cuadrado más el momento al cuadrado igual a la masa al cuadrado Estoy obviando los factores de la velocidad de la luz ¿Puede hacerse eso que parece solamente cosas sumadas al cuadrado? ¿Cómo eso me va a dar cero? Bueno, puede ser cero si una coordenada la paso al tiempo porque una cosa al cuadrado pasa a ser menos una cosa al cuadrado El cambiar de la coordenada espacial a la coordenada temporal me permite que algo que estaba al cuadrado ahora pasa a ser menos algo al cuadrado, porque pasa a ser imaginario, porque podemos pensar el tiempo como una coordenada espacial imaginaria Entonces, por ejemplo, pensemos, vamos a un contexto bien físico, ¿por qué un fotón no puede transformarse solo él en un par electrón-positrón? ¿Por qué no podría hacerlo? porque la carga se conserva, el fotón no tiene carga y cuando deviene un electrón-positrón la carga vuelve a ser cero, el electrón menos la del positrón es cero. Entonces se conserva la carga, sí, y existe esa posibilidad, ese vértice en las ecuaciones del electromagnetismo, que un fotón se acopla al electromagnetismo, por supuesto que sí. Ahora, lo que no se cumple en ese caso nunca es la conservación de la energía y la conservación del impulso simultáneamente. Una forma rápida de verlo es, parémonos en el sistema de referencia en el cual estamos en reposo cuando tenemos un electrón y un positrón En ese sistema de referencias, antes del proceso de descomposición del fotón, no puede existir ese sistema de referencia porque no hay ningún sistema de referencia en el que el fotón está en reposo Esa es la forma rápida de verlo Pero si uno quiere hacer que la ecuación de conservación E al cuadrado más P al cuadrado igual masa al cuadrado se satisfaga Uno encuentra que no se puede satisfacer tanto la conservación de la masa como la conservación del momento, no se puede en este proceso Por eso para generar un par electrón -positrón se necesitan dos fotones originalmente Pero no porque el proceso a priori no sea posible, es decir, el fotón interactúa tanto con el electrón como el positrón Pero la conservación del impulso y de la energía me impiden que ese proceso se dé Ahora ese proceso sí se puede dar en el medio de procesos de scattering porque las partículas virtuales, dicho mal y pronto, no tienen por qué satisfacer la conservación de la energía en el momento. No están on shell, es la forma terminológicamente correcta de decirlo. Es más, es decir, los pasos intermedios, las peripecias intermedias que en un diagrama de Feynman las partículas fundamentales hagan, como no están sometidas a la ley de conservación del impulso y de la energía, Esos procesos se dan internamente pero nunca se pueden dar externamente, es decir, las partículas solamente virtuales pueden cumplir eso Entonces, ahora bien, ¿por qué esto está relacionado con lo que decía antes? Porque si como artilugio matemático pienso que una de esas coordenadas de las tres que tenía y el tiempo Una de esas coordenadas, tomemos por caso las zetas, también es un tiempo y le cambio el signo a su cuadrado en el momento entonces sí sería posible que se conserve la energía y el momento cuando un fotón se descompone en el electrón-positrón. Es decir, en un espacio con dos tiempos hay más procesos de decaimiento posibles. Por eso esto está relacionado con el hecho de que si hubiese dos tiempos en el universo El universo se volvería más inestable, porque las partículas podrían decaer en más cosas, en particular una partícula, es fácil ver que si hubiese dos tiempos, una partícula podría decaer en dos partículas más masivas que ella Eso es una cosa que no puede en nuestro universo pasar, pero en un universo con dos tiempos, debido a este cambio de signo en la ley de conservación, hay más cosas que son posibles para satisfacer esas ecuaciones
Hay una cosa también con esto, tienen que aparecer problemas con la energía por todas partes si tienes más de un tiempo y estoy pensando que clásicamente, cuando yo clásicamente me refiero no cuánticamente sino tampoco relativísticamente, la conservación de la energía se deriva de forma inmediata con el teorema de Néder de la simetría temporal Claro, habría dos simetrías temporales Claro, ¿qué significa simetría temporal en un espacio con dos tiempos? No lo he pensado mucho, pero seguramente de ahí te podría
Exactamente, tu intuición es correcta, hay dos energías, una asociada a cada uno de los tiempos En lugar de haber ahora tres componentes del impulso lineal y una energía, habría dos componentes del impulso lineal y dos energías y debido a eso, al carácter de energía y no de impulso lineal, es que las leyes de conservación a la te permiten más cosas. Y también es cierto que en cada uno de estos tiempos hay una simetría traslacional en el tiempo, que las leyes no cambian si uno espera el transcurso de ese tiempo, y del otro, y eso tiene aparejado dos cargas conservadas que son estas dos energías.
Exacto.
Ahora, entonces, para íntimamente estudiar qué le pasa a los procesos virtuales que están en el medio de las amplitudes de scattering, es mucho más cómodo poner esas cosas on -shell, es decir, permitir que se cumplan las conservaciones de energía y entonces los físicos por un momento trabajan como si en lugar de trabajar en tres dimensiones espaciales y un tiempo trabajasen en dos dimensiones espaciales y dos tiempos, sabiendo que cuando uno llega al resultado final tiene que hacer una extensión analítica para recuperar la fórmula que vale en nuestro universo.
Pero en el momento... ¿Cómo se transforma a otro espacio que no es el real para resolver tu...
Hace las cuentas y vuelve a nuestro espacio, no porque creamos que ese espacio es el físico, sino porque tenemos un buen diccionario para ir a ese donde hay más cosas posibles que hacer y luego ahí resolver las cosas más fácilmente usando esta libertad extra y volver a nuestro espacio con este diccionario usado para el otro lado Entonces, ahora, esto es una técnica que se usa mucho en los últimos 4 o 5 años, pero en el contexto, por ejemplo, el grupo de Strominger de Harvard lo usó mucho para... Perdón, sí
Yo quiero decir que hay muchos grupos que hacen eso, tú supongo que vas a empezar a hacer la introducción de otra gente que ha hecho esto en el pasado pero yo quiero decirle a los oyentes, porque no sé si tú lo vas a comentar, que hay un artículo relativamente reciente que han hecho unos investigadores de escasa reputación, un artículo se titula Explorando los horizontes kleinianos
El primer autor es un tal G.
G. G. G. G. G. G. ya el nombre da a entender que no es muy serio Gastón Giribet, conocido investigador en teoría de cuerda, con Laur Nagaray, Malpartida y Schmidt como autores Son tres estudiantes míos
que son muy muy buenos los tres, les mando un saludo. Sí, pero nosotros nos subimos a una...
Por cierto, Gastón, son estudiantes argentinos, o sea, están afiliados en Argentina.
Sí, bueno, uno es peruano, trabaja en Argentina, los otros dos son argentinos, trabajan en Argentina, y tenía otro estudiante mío, argentino también, pero ahora se fue a hacer su doctorado a Viena, y está en Viena, y no quiso ser autor del trabajo, pero trabajó y discutimos mucho. Yo quería que firmara el artículo también, es Lucho Montesquio, que es un estudiante muy bueno también, pero ahora está en Viena Sí, yo tenía cinco estudiantes allá, ahora uno se fue al perímetro, el otro a Viena, me quedan tres allá y tengo dos acá Sí, un montón, una armada de gente brillante Bueno, con estos chicos nos subimos a esta línea de investigación que en esta última ola se generó sobre todo a partir del grupo de Harvard, de Andy Strominger, y bueno, hay muchos amigos trabajando en eso, está Alfredo Guevara, que es chileno, que trabaja en Harvard, está Ana María Racagliu, y Uri Cole, que era postdoc acá en New York antes, o no, perdón, era estudiante de doctorado acá, creo, o postdoc antes, ahora está en Harvard también, y muchos otros, Melton, Walker, y otros estudiantes de Strominger y postdoc de Strominger en Harvard, que empezaron a estudiar estos espacios con signatura 2,2 en el contexto de su programa de holografía celeste que es un intento por generalizar la conjetura de Maldacena o más generalmente alguna realización del principio holográfico a espacios que no son anti-exiter sino el espacio plano en el que nosotros vivimos. Entonces, al menos a pequeñas escalas. Entonces, intentamos, uno de los temas que deriva de todo esto es tratar de entender espacios curvos con dos tiempos y dos espacios, en particular agujeros negros. Y entonces hubo muchos estudios en estos últimos cuatro años sobre esto, desde 2001 en adelante, de manera notable, y yo dije, ¿qué sino esto? Es como que me llamaban, porque digo, ¿qué sino estudiar agujeros negros en espacios con dos tiempos y dos espacios? qué contorsión espaciotemporal tan atractiva como para investigar. Entonces nosotros nos dispusimos, con mis estudiantes y yo, un poco a elaborar sobre estos trabajos de Stromberg y colaboradores y tratar de entender cómo es la geometría espaciotemporal cerca de lo que sería un horizonte de eventos en estos espacios. Que ahora hasta es difícil decir qué es, porque recordemos que un horizonte de eventos es una región nubla que separa el interior de un exterior de manera causal. pero ahora qué quiere decir un interior si estamos hablando de que una de esas coordenadas quiera espacio ahora hace un tiempo también. Uno puede definir la generalización matemática de lo que un horizonte de eventos sería, la generalización matemática de lo que un agujero negro sería y entonces tratar de, generalizando trabajos previos nuestros, tratar de estudiar las simetrías que aparecen cerca de los horizontes de eventos de estos agujeros negros kleinianos. y encontramos que hay infinitas simetrías y encontramos cosas muy curiosas que todavía su interpretación física no está muy clara porque esto, como digo, es un trabajo, es una línea en desarrollo, pero que mostramos que aparecen infinitas simetrías y mostramos que no es exactamente igual a las simetrías que aparecen en el espacio plano, perdón, en el espacio minkosquiano, Bueno, estuvimos trabajando en esto, pero bueno, nosotros solamente nos subimos a esta ola de estudio de estos temas
¿Cómo después de una sesión con tus estudiantes, hablando de estas cosas, cómo te apeas al mundo real? O sea, yo creo que cómo sales de ahí Lo
peor es que la última charla que tuvimos fue comiendo...
Y bajas por las caderas sin tropezarte
Trabajamos en esto comiendo... Me acuerdo de la última vez que trabajamos en esto Estábamos comiendo una milanesa en el pabellón 2 de Ciudad Universitaria, en una de mis visitas a Argentina Así que lo mundano estaba en el medio, estaba mi milanesa Solo trabajo comiendo milanesa No, es un tema interesante y es cierto, tiene su costado muy abstracto Y a veces es difícil tener intuiciones por esto, no está muy claro qué es un horizonte de vento Un horizonte de vento ya es una cosa bastante compleja Pero con el tiempo de trabajar en agujeros negros uno hasta desarrolla esa intuición ahí, aún con todo lo dificultoso que puede ser intuitivamente, conceptualmente Con el tiempo, pero con los tiempos Con los tiempos, con los tiempos, ahora aunque uno freeze el tiempo, hay otro tiempo corriendo ahí, entonces es muy difícil entender qué significa incluso estar cerca de los agujeros negros estos Y aparte recordemos que tenemos tres coordenadas espaciales y una del tiempo, y lo que tenemos que hacer es elegir una de las otras tres coordenadas espaciales y hacerla a tiempo En el caso del espacio plano eso está claro porque cualquiera uno agarre va a obtener lo mismo Pero en el caso de un agujero negro eso no es así Por ejemplo, ¿cuál es la coordenada espacial que uno va a convertir en tiempo? ¿Una de las angulares que van alrededor de la esfera del horizonte de eventos? ¿La misma coordenada radial? ¿Cuál es? ¿Una combinación lineal de ellas? Entonces hay diferentes maneras de extender de la asignatura 3 ,1 a la asignatura 2,2 en presencia de un agujero negro y no todas esas funcionan. Entonces bueno, se abren un montón de cosas ahí para estudiar porque nos permite estudiar detalles de la geometría espaciotemporal, los agujeros negros cerca de los horizontes de eventos, con mucho más juego que antes. De igual manera como nos permite más juego para estudiar las amplitudes de scattering en el caso de contexto de teoría de partículas.
Claro, es que cuando dijiste pasar a un espacio-tiempo con dos espacios y dos tiempos, uno intuitivamente tiende a pensar, bueno, el horizonte que tú lo imaginas como una esfera en torno a una singularidad en un agujero negro tridimensional, pues aquí sería una circunferencia, ¿no? Entonces, imagina una circunferencia, pero claro, eso es en unas coordenadas cartesianas, también lo puedes imaginar efectivamente como radioángulo, ¿no?
De hecho, está muy bien tu observación, porque respondamos a esa pregunta que les he planteado, ¿cuál es la coordenada de las tres espaciales que vos vas a transformar en un tiempo? Pensá en la esfera, un agujero negro es una cosa redonda, pensá en una esfera, hay una coordenada que es la coordenada phi, la coordenada circular, y después está la otra, la coordenada tita, la que va del polo norte al polo sur, es esa la que se convierte en un tiempo, pero ahora ya no puede ser circular, porque las curvas temporales, acá podemos aceptar dos tiempos, señores, pero no cualquier cosa, no un tiempo cíclico, todo el mundo tiene un límite entonces esa coordenada, ahora ya deja, el agujero negro deja de ser redondo, es circular, como decís vos y después el otro es una especie de tubo que se extiende, ya no es una coordenada que va del polo norte al polo sur no hay polo norte y polo sur, eso queda mapeado en el menos infinito y el más infinito, pero encima en una dirección temporal entonces es bastante difícil de asequir esto, me costó un montón de tiempo tratar de entender bien Uno va a los diagramas de Penrose generalizados para ver si puede de alguna manera tener un poco de intuición de lo que está pasando ahí
Pero no es arbitrario, no puedes elegir tú lo que quieras
Podría elegir totalmente de acuerdo que podría elegir otra coordenada y hacer eso a tiempo, pero no siempre uno va a obtener algo interesante Claro, exacto, lo que estás diciendo
es que lo interesante ocurre cuando haces esa elección, que es lo que suele pasar Buscar cuál es el sistema de coordenadas que te simplifica tu problema Exacto, lo otro
puede ser curioso y estudiable, pero no te lleva a nada relevante
Y Gastón, hace años, claro, un artículo tuyo estudiaba en el horizonte de los agujeros negros las simetrías BMS Que fue el punto de partida para el famosísimo trabajo de Hawking, Perry y Strominger sobre una posible solución de la
información cuántica Ah, ese es el paper que Hawking nos
citó a nosotros Exactamente, se basaba un poco en la idea de lo que vosotros habíais recuperado esa simetría de los 60 y la habíais puesto de moda y ellos la convirtieron en la bomba y aquello parecía que Hawking había resuelto el problema y después al final todo se quedó en el final. Pero bueno, ahí tenías esa simetría BMS con supertraslaciones y superrotaciones. Ahora en el nuevo artículo con esta asignatura 2 más 2 también aparecen esas simetrías.
Es muy buena pregunta, sí, la simetría es la misma, pero las condiciones de contorno que uno tiene que poner en estos agujeros negros en signatura kleiniana se deforman, y no solo porque una coordenada se vuelve al tiempo, sino porque el decaimiento, aún en una de las coordenadas que sigue siendo espacio, tiene que ser más lento, y eso es una cosa que uno de mis estudiantes, creo que fue Brian o Pedro, porque lo bueno de mis estudiantes es que trabajan los tres juntos, a veces pasa que un estudiante trabaja y lo demás no, pero en este caso todos trabajan, Entonces es difícil recordar cuál fue el que tuvo esto, que creo que Brian fue el primero a darse cuenta y Pedro lo chequeó o Juan se dio cuenta, no me acuerdo cuál Pero ellos se dieron cuenta, yo no, ellos se dieron cuenta de que había que relajar esas condiciones y hacerlas un poco más débiles Por eso generaliza nuestro paper anterior, la diferencia no está solamente en que una coordenada se pasa al tiempo, sino que también generalizaron nuestras boundary conditions Encontramos las mismas simetrías, eso suele pasar, que uno relaja las condiciones de contorno, pero aún así la simetría es más robusta, prevalece y la simetría es igual, es una suerte de generalización, no es exactamente BMS pero se parece mucho, tiene súper traslaciones, tiene súper rotaciones, se parece mucho
a BMS ¿Y crees que en ese contexto se podrá recuperar esa idea de Hawking, Perry, Strominger? Yo siempre fui escéptico ¿Y contar esos estados ahí o no?
No, yo no creo que, o sea, siempre creí que estas simetrías estaban ahí, de hecho nosotros lo demostramos matemáticamente lo nuestro no es una conjetura y que hay unas cargas asociadas que forman un álgebra y todo eso y que las cargas conservadas llevan información importante, por ejemplo la entropía y otras cosas, pero nunca creí yo y sigo sin creer que esto sea relevante para entender, para resolver la paradoja de la pérdida de la información, eso nunca lo creí, de hecho nuestro paper original, no en el de ellos que después citan nuestro, en el nuestro no hay ningún claim acerca de que esto podría ser servido, podría ser utilizado para resolver el problema de la pérdida de la información, sigo sin creer mucho en eso, pero sí que esas cargas son relevantes para otras cosas.
¿El número de cargas es infinito o es finito?
Infinito, infinito, infinito.
¿Pero la entropía es finita?
La entropía es una de esas cargas, una de esas cargas da el valor de la entropía, pero no uso, esa es una importante observación, no es que yo uso todas las cargas para contarlas y con eso le tomo el logaritmo y saco la entropía, no, por eso yo no pienso en esos términos, para mí una de las cargas es la entropía, de hecho es la carga de Wald, pero las otras cargas significan otras cosas. En estos últimos años, desde aquel trabajo que vos mencionás, que publicamos en Física Review Letter con Laura Doné, con Hernán González y Pino Desde ese trabajo en adelante yo trabajé mucho en aplicar esas técnicas a agujeros negros cada vez más complicados Primero los hicimos rotar, después le pusimos carga, después le pusimos carga magnética, después lo hicimos en cualquier dimensión Después usamos black rings, después black rings rotando cargados en presencia de campos magnéticos y entonces cada una de estas cargas me va llevando diferentes informaciones, desde la carga eléctrica, la carga magnética, el momento angular, la entropía, pero no creo que esto sirva para resolver el problema de la pérdida de información.
Qué bueno, quería preguntar una cosa, pero antes un comentario para los oyentes, algunos se habrán dado cuenta que ya estamos invadiendo el tiempo que habitualmente dedicamos a la sección de preguntas y les iba a proponer, porque esto me parece súper interesante y además es un trabajo que nos está hablando Gastón en primera persona, un trabajo que ha hecho con sus estudiantes y me parece súper interesante, les voy a proponer que dejemos las preguntas, vamos a seguir con preguntas nuestras para Gastón, que sigamos esta conversación y las preguntas de oyentes, si les parece bien, estaba pensando, como en los próximos días hemos estado hablando de grabar un nuevo episodio en Ganímedes no vamos a ir a Ganímedes los próximos días y estábamos debatiendo ahí de qué hablar, no lo teníamos muy claro que una cosa que podíamos hacer es llevarnos, me llevo apuntado en un cuadernito una recopilación de estas preguntas y las podemos intentar responderlas ahí en Ganímedes, que seguramente más tranquilos, que saben que allí el tiempo pasa más despacio y los tiempos seguramente también, pues con más tranquilidad seguramente las podremos ir respondiendo sin prisas y sin agobios que tenemos ahora Yo, si no, bueno, si no quieren hacer otra pregunta,
yo tengo una Yo voy a preguntar una cosa, Gastón, el artículo menciona el tema de diagramas de penros tóricos Eso se interpreta como que esa dimensión que has convertido en un cilindro, en realidad un cilindro cerrado o no tiene nada que ver.
Sí, sí, tiene que ver con eso, tiene que ver con eso porque cuando uno extiende y pasa de que una coordenada es espacio a que sea tiempo, hay algunas cosas con las que se va a volver, es interesante esto porque hay como cierta, es como la ciencia ficción, viste que la ciencia ficción no está dispuesto a aceptar algunas cosas, alguna suspensión del descreimiento diría Calderich, pero hay un límite para todo, hay un límite, hay un trato que se puede romper entre la película y entre la obra y el espectador, ¿no? Hay un límite para todo, ¿no? El límite, por ejemplo, pensemos en las de, ¿cómo se llama este? Indiana Jones, la del plato volador rompió un límite, uno dice, no, pará, te fuiste al carajo, ¿no? Hay como límites, ¿no? Acá pasa lo mismo la física teórica, uno puede estar dispuesto a decir, o este tiempo se vuelve imaginario, le pongo más dimensiones a la cosa, pero viene uno y dice, y la métrica es compleja, y uno dice, no, no, pará, pará, no, ahí no. Esto ya es mucho, ¿no? Entonces, ojo, se han estudiado métricas complejas, pero una cosa que uno pide es que la métrica permanezca real, por ejemplo, entre otras cosas, entonces hay que tener cuidado porque cuando uno extiende analíticamente una coordenada que era tiempo, espacial al tiempo, aparte es más raro lo que uno hace, hace el tiempo, primero lo transforma en espacio, después otras dos que no eran tiempo las pasa a tiempo, hace cosas, mezcla mucho las coordenadas, cuando hace eso tiene que tener cuidado del rango de las variables, porque podés hacer que cuando extendés analíticamente, no esté bien definida la métrica o se vuelva singular o se vuelva compleja. Entonces uno tiene que recortar el rango de validez de los parámetros, cuáles que eran periódicas siguen siéndolo o cuáles que no eran periódicas al mezclarse con una que era periódica antes pasa a ser periódica. Entonces esto cambia la topología de la asintótica, no solamente la geometría localmente en cuanto a su asignatura, sino la topología. ¿Qué variable ahora pasa a ser periódica porque se mezcló con una que lo era? ¿Qué variable era periódica pero ahora deja de serlo porque era un ángulo? Entonces, cuando uno hace eso, se fija y en la región asintótica del agujero negro, que antes era una esfera, la bóveda celeste que rodearía un agujero negro, ahora pasa a ser un toro, tiene la topología de un toro Entonces, eso tiene que ver con esto, con esta extensión analítica y el rango de validez, las propiedades globales, digamos, de las variables
Continúa tú, porque igual No, iba a preguntar por el
tema de las simetrías de Keeling Claro, la solución de tipo agujero negro, básicamente tú tienes una métrica en cuatro dimensiones Metes dos simetrías de Keeling, que la solución es esférica o es axilsimétrica Y entonces reduces a solamente dos, a ecuaciones en dos de las coordenadas Eso te permite resolver la solución, como si fuera un problema de uno más una dimensión y si eso te da la solución tipo agujero negro, agujero negro tipo Kerr o el agujero negro más general, el Taubnud. Pero en el artículo mencionáis que tenéis que recordar cuatro simetrías de Killing, algo así, y me sonaba que eran muchas, yo no sé si era el tuyo, era uno de Strominger, hablaba de que este tipo de soluciones, Svartschild, Taubnud, tenían cuatro Killing.
Claro, a ver, el 4 Killing, cuando uno...
Quizá me estoy confundiendo, lo estoy recordando A ver, 4
vectores de Killing tiene el agujero negro de Schwarzschild, ahí tiene 4 vectores de Killing porque tengo las 3 rotaciones en torno a la esfera, o sea, no importa, básicamente no hace falta ser algebrista para esto, una vez tengo una bola y tengo 3 rotaciones en torno a la bola y la veo igual y hoy hay un cuarto vector, entonces tengo la rotación en torno a X, la rotación en torno a Y, la rotación en torno a Z, entonces tengo tres, y después el hecho de que la métrica no depende del tiempo, entonces si yo espero cuatro años veo lo mismo, entonces tengo esos cuatro vectores de killing. Acá, uno cuando las cosas rotan, por ejemplo, y acá consideramos el caso donde rotan también, uno pierde, como las cosas que rotan ya no son esféricamente simétricas, sino solamente axialmente simétricas, pierde tres y pasa uno, más la del tiempo, tiene dos. entonces yo creo que el caso más general tiene dos vectores de Keeling, el número general de vectores de Keeling puede llegar a tener cuatro, pero el número más general es dos el número de vectores de Keeling no va a cambiar porque uno pase de ser espacio a ser tiempo, no va a cambiar, al menos localmente porque las obstrucciones globales pueden hacer que un vector de Keeling deje de serlo, pero localmente la cantidad de soluciones a las ecuaciones de Keeling van a ser las mismas pero el álgebra puede cambiar, por ejemplo puede pasar de ser SU2 a S1,1 o cosas así, cosas así
A ver, yo no sé si voy muy desencaminado porque mis conocimientos de todas estas cosas son muy someros y suficiente para liarme, digámoslo así, suficiente para meterme en líos,
pero vamos a ver Estamos en la misma, estamos en la misma, me costó mucho entender esta geometría, un montón de tiempo me llevó
Parte de la utilidad de esto, tú mencionabas, el poderte poner en otro espacio donde es más sencillo resolver ciertos problemas y tal Yo entiendo, la matriz S de amplitudes de scattering, básicamente, por explicar los oyentes Es una matriz con los posibles resultados de una interacción entre un par de partículas, por ejemplo Y en nuestro espacio tienes que trabajar en cuatro dimensiones, básicamente Pero hay este concepto de holografía celeste que tiene que ver con irte al infinito nulo Es una cosa donde yo me lío mucho, pero a ver si lo tengo claro pero el infinito nulo es básicamente irte muy lejos, pero lejos en el espacio y en el tiempo de tal forma están relacionados por la velocidad de la luz o sea, si yo digo que me voy lejos en el espacio, estoy parando todos los relojes, imagínense, este es el centro de mi eje de mi sistema de coordenadas y ahora con todos los relojes parados, los puntos que están espacialmente muy lejanos, eso es el infinito espacial Lo contrario, si yo estoy en este punto del espacio -tiempo y pienso en este mismo punto pero en un futuro distante, ese es el infinito del tiempo Pero si ahora yo pienso, por ejemplo, en una esfera que está a 10 años luz dentro de 10 años y a 100 años luz dentro de 100 años y a 1000 años luz dentro de 1000 años y así, ese sería el infinito nulo O sea, desplazarme en el espacio y en el tiempo tal como lo haría un rayo de luz Sí, sí, sí, lo
que dijiste es totalmente correcto, déjame dar otra imagen solamente para decir, supongamos que yo prendo, enciendo ahora una linterna y sigo ese rayo de luz hacia el infinito y se va, se va, se va, se va, se va, se va, se va como Juan Carlos Espera, espera, eso te iba a
decir, Juan Carlos, nos quedan cinco minutos, Juan Carlos, te
tienes que ir ya Venga, venga, tiro
Dale, dale, yo enciendo la linterna y ese rayo de luz se va a hacer infinito, espero 5 minutos y enciendo otra vez la linterna y ese segundo rayo de luz llegue al infinito, esos rayos de luz no se van a tocar nunca, no hay forma de que uno interactúe con el otro, nunca, aunque yo quiera deflectar uno, no puede ser, nunca, aunque pongo un espejo muy lejos en el primero o en el segundo, no hay forma de que se lleguen a... En cambio, con el resto de las cosas, por ejemplo, una partícula que vaya a menor velocidad que la luz, o algo que permanezca en el espacio, esas van a evolucionar en el tiempo, y yo siempre puedo hacer que una toque la otra en un futuro remoto, entonces son como dos infinitos distintos, el primero, el que colecta todos esos rayos de luz distintos que nunca pueden intersectarse entre ellos, ese es el infinito nulo, que es exactamente lo que dijiste vos antes, es hacer una suerte de sintonía entre cuán lejos está la esfera en la que voy a proyectar las cosas y cuánto en el tiempo en el futuro va a estar esa esfera
y entonces esa proyección en el infinito nulo hay como una especie de holografía, una suerte de holografía esa es
la idea de Strominger, sí
en la cual yo puedo ahí resolver en una teoría conforme el problema que quiero resolver y lo resuelvo en
dos dimensiones En esa pantalla esférica yo podría proyectar una teoría de campos, que es mucho más sencilla porque ahora es en dos dimensiones, es euclida, no hay ni tiempo ahí, y cálculos en esa pantalla esférica que está muy lejos y muy en el futuro, serían traducibles totalmente a las amplitudes de scattering que yo hago dentro de estas esferas hoy mismo, mucho antes de que esta esfera esté
puesta en ese lugar y entonces la utilidad de pasar de una asignatura 3-1 a 1-2-2, este doble tiempo, sería precisamente convertir esa esfera del infinito nulo en un toro del infinito nulo, por eso decía que estaba relacionado con lo que preguntaba Francis, y es más fácil trabajar en ese toro que en la esfera o
podés hacer otras cosas que no podés hacer otras cosas, por ejemplo un toro puede tener una métrica plana, una esfera no, no globalmente, localmente sí, porque es conforme
Es que me había parecido entender eso, pero como el concepto no lo tiene claro
Una pregunta por mi parte, la idea esta de la holografía celeste, ¿va en la línea de tratar de hacer una holografía con espacio de tipo de citer o no tiene nada que ver?
No, a ver, sería, a ver, el espacio de Sitter y el espacio plano son más parecidos a ciertas aplicaciones de la física real que el de anti-Sitter donde sabemos cómo hacer las cosas Entonces cualquier logro, entender algo análogo a la holografía en el espacio de Sitter o algo análogo a la holografía en el espacio plano sería de mucha relevancia El primer caso para lo cosmológico, en el segundo caso para hacer estudio de scattering de partículas esto estamos hablando de hacer un intento por hacerlo en espacio plano, para entender la colisión de partículas lo otro se intentó y es mucho más difícil y todavía se sigue intentando, el mismo Strominger, fue el primero en haber intentado pero allá por 2002, todavía la gente no sabe qué hacer
Bueno, pues nada, Juan Carlos se tiene que ir, Gastón, esto ha despertado mucho interés en nuestro oyente hay muchas preguntas en el
chat Ok, yo pensaba que iba a parecer un delirio Sí, un poco de eso parece interesante Interren al Sudaka, interren al Sudaka
Eso es lo divertido, eso es lo divertido Para los que digan que somos aburridos y que no nos interesan las cosas divertidas de aliens y tal Hay cosas más divertidas que los aliens que no existen Bueno, que eso, que escúchenos en Ganímedes y trataremos de sacar algunas de estas Las más fáciles, porque estoy viendo aquí cosas muy complicadas y muy difíciles Esa no la vamos a sacar
No te estamos hablando vos, Tomás
A quien sea, por lo que sea Pues nada chicos, que ha sido un placer y podemos retomar este tema Me sabe un poco mal cortarlo así, pero bueno, si se quedan cosas en el tintero Ya nos comentarás tú, Gastón, que quieras retomar en el próximo episodio Pues con gusto Con gusto, pues eso, les digo que ha sido un placer Francis, Juan Carlos, Gastón, también a Daniel, ha estado genial la conversación de hoy, espero que le haya gustado también a nuestros oyentes y si no le ha gustado pues venga la próxima semana que tendremos otra, así que alguna estará bien, yo que sé Un abrazo hasta la semana que viene,
muy bien, pues venga chicos,
misión cumplida, que vaya bien en Naukas
