Fracking desde el espacio

El planeta Tierra tiene una nueva característica artificial visible desde el espacio, aunque en esta ocasión tan solo por el lado nocturno: las llamas que coronan los pozos de fracking. Observad este fragmento de mapa creado con datos de 1994 del programa de satélites meteorológicos y de defensa DMSP correspondiente a América del Norte:

Norteamérica de noche en 1994. Datos del programa de satélites DMSP.
Norteamérica de noche en 1994. Datos del programa de satélites DMSP.

Y ahora el mismo fragmento, con datos de 2012. Prestad atención al área de Dakota del Norte, marcada con un círculo:

Norteamérica de noche en 2012. El área marcada está en Dakota del Norte y refleja el mayor cambio de luminosidad del mapa debido al fracking.
Norteamérica de noche en 2012. El área marcada está en Dakota del Norte y refleja el mayor cambio de luminosidad del mapa debido al fracking.

El desarrollo del fracking en los EE.UU. ya lo ha convertido en la segunda fuente de emisiones de gases de efecto invernadero durante el año 2011. Sin contar el nuevo motivo que Homo sapiens ha encontrado para modificar a gran escala la apariencia de nuestro planeta después de los invernaderos de Almería. Acerquémonos gracias al Blue Marble Navigator:

Alrededores de Williston, Dakota del Norte —vista nocturna.
Alrededores de Williston, Dakota del Norte —vista nocturna.

¡Muchos pozos parecen estar claramente alineados en dirección este-oeste! En realidad muchas características a gran escala en América —no solo EE.UU.— están alineadas con los puntos cardinales, desde calles de ciudades (de ahí el hispanoamericano «cuadra» frente al catalanismo «manzana» de uso peninsular) hasta estados completos como Colorado y Wyoming.

El fracking o extracción de hidrocarburos por fractura hidráulica será uno de los caballos de batalla del ecologismo en esta década. Habrá argumentos a favor, como la reducción de la dependencia energética y de las emisiones de CO₂, si el gas natural obtenido según este procedimiento sustituye al carbón. También argumentos en contra: contaminación de acuíferos, dudas acerca de la estabilidad sísmica de los terrenos explotados y problemas de fugas de metano a la atmósfera —mucho más potente que el CO₂ como generador de efecto invernadero. ¿Cambiará el fracking la fisonomía del planeta a una escala todavía mayor?


Para saber más sobre el fracking, incluyendo sus polémicas, recomiendo este excelente artículo en Ciencias y Cosas: «La UE pregunta a la ciudadanía acerca del Fracking pero ¿qué dice la ciencia?».

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Si tuviera mil millones

Karl Schroeder es un autor de ciencia ficción canadiense que no conocía. Publicando temporalmente desde el blog de Charles Stross, alejado de los teclados hasta mediados de mes debido a una gira promocional, está dejando caer algunas perlas como Wicked (en dos entregas), Our Eucatastrophe o la entrada que va a ocuparnos aquí, If I had a Billion Dollars. Quién no se ha preguntado nunca qué haría con mil millones en el bolsillo. (Correr. Mucho.) O como preferimos decirlo por aquí: ¿y si te tocara una primitiva? Me dicen que hay un juego que, con menor probabilidad aún que la lotería primitiva, ofrece mayores premios: los euromillones. De acuerdo. ¿Y si te tocaran los euromillones?

Euro de aranjuez1404 (Flickr)

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Ensordecedoramente obvio

Flute
Flute
Cargado originalmente por
Khairil Zhafri

No voy a descubrir nada nuevo: lo 3D está de moda. Añado: a pesar de los usuarios y consumidores. Mientras que nadie parece mostrar un gran interés en adquirir televisores, reproductores de Blu-ray y ¡hasta teléfonos! con capacidad para mostrar contenido tridimensional, algunos de nosotros evitamos activamente (léase “huimos como de la peste”) de las películas 3D como un camino seguro a la frustración. El menú lo componen sobrecostes poco justificables, dolores de cabeza, dificultades en el enfoque, incompatibilidad con esas muletas para los ojos que algunos llevamos en la cara o, directamente, exclusión del segmento más joven del público por motivos mecánicos —¿habéis probado a ponerle esas gafas a un niño de tres años? ¿Vio algo, el pobrecito?

Em el olimpo de la tridimensionalidad hay, sin embargo, una tecnología que llega de tapadillo. Hasta hace muy poco dominio de escasos aficionados, con costes astronómicos y resultados dudosos, la impresión 3D está empezando a mostrar signos de entrar en la fase exponencial de su expansión. Y mientras que en el caso del resto de tecnologías 3D podría argüirse que su puesta en circulación —bastante forzada— se debe a un esfuerzo desesperado por adelantar a los piratas con medios más complejos de transmitir y duplicar, la impresión 3D podría tener el efecto contrario. Un efecto devastador sobre nuestra economía basada en la escasez que podría, a corto plazo, llevar a intentos por retener el avance técnico en el campo. Imaginemos un futuro en el que cualquiera tiene acceso a una de esas impresoras, sólo que en una versión menos pedestre que las actuales: llamémosla “fabricador molecular” para marcar la diferencia con lo que existe hoy en el mercado —no dejan de ser impresoras de chorro de tinta glorificadas. Si el coste de adquisición y mantenimiento fuera suficientemente bajo, todos tendríamos potencialmente la capacidad de fabricar en casa cualquier diseño. Los planos para los fabricadores moleculares serían archivos CAD convencionales, así que la piratería de bienes físicos se habría reducido, por fíat tecnológico, a una cuestión de piratería convencional de intangibles. Igual que los programas, las películas o la música, los diseños de cualquier objeto cotidiano podrían descargarse de cualquier red P2P y fabricarse en casa. Ninguna de las limitaciones de hoy parece insuperable.

Con este contexto, el pasado mes de enero un artículo, A Flute Made on a 3D Printer, and the Possibilities to Come hizo la ronda por la Red como una muestra del grado de madurez que esta tecnología ha alcanzado. Sitios singularitarios como KurzweilAI se hicieron eco rápidamente del avance; los noticieros de la tecnología como New Scientist y Engadget tomaron rápidamente el relevo, laudando a coro las bondades del diseño:

When tested by a flautist, the plastic flute was given the thumbs up for sound. “It sounds perfect in terms of the acoustics,” says Seth Hunter.

La flauta de plástico recibió la aprobación de un flautista que probó su sonido. “Suena perfecta desde el punto de vista de la acústica”, dijo Seth Hunter.

La noticia saltó fulgurante a la blogocosa latina, a través de FayerWayer y luego, claro, Menéame, y en todas partes hizo acopio de comentarios maravillados. ¡Pronto tendremos una máquina que haga tomates! ¡Quiero una! ¡Qué será de los fabricantes de flautas! ¡Canon ya para las impresoras 3D! Ahí está la flauta en cuestión, por si alguien no la había visto (u oido):

Bien, dejad que me recomponga. Esa flauta es una basura, y suena como una basura. Observad al pobre flautista que intenta hacerla sonar: necesita las dos manos sólo para sujetar las llaves de la mitad más cercana a la embocadura. Las flautas tiene más agujeros que dedos tenemos los intérpretes; ese es el motivo de que se necesiten llaves para cerrarlos y mecanismos de acción conjunta que permitan cerrar más de un agujero a la vez con un solo dedo. Esta cosa de plástico no es capaz de mantener los dos primeros agujeros —los de las llaves de trino— cerrados por sí solos. Aún con la posición más ortopédica imaginable no se pueden sacar notas más graves que un Sol4, y sospecho que tampoco nada más agudo que un Do♯5. El rango normal de la flauta travesera va de Do4 a Do7: tres octavas completas frente a una cuarta aumentada de la perfecta flauta de plástico. ¿Y el sonido? No sabía que las discotecas hubieran hecho tanto daño ni que hubiera tantos sordos funcionales en el mundo. Por decirlo suave, la flauta tridimensional suena como el culo. Así de claro: es imposible qu ningún flautista, por novato que fuera, pudiera declarar que “suena perfecta”. El mejor sonido que podría hacer esa flauta es un crac bien temperado al aplastarla de un pisotón. Por favor, cuánta tontería.

No quiero que penséis que estoy en contra del progreso tecnológico. Nada más lejos. Pero sí me gusta poner cada cosa en su sitio: a la tecnología de la impresión tridimensional le falta todavía unos años-luz de recorrido para que nos brinde objetos baratos y fabricados con una precisión suficiente para nuestras necesidades cotidianas. Todavía pasarán muchos años en los que una flauta de verdad seguirá costando un mínimo de 500 € y un máximo de… No hay máximo, pero en las gamas profesionales los 40000 20000 € no son un precio tremendamente raro. Conocí a una flautista que tenía un instrumento de oro rosa; no me dijo cuánto le costó, pero sí esto: “hay quien se compra coches, otros tenemos flauta”. Para vuestra referencia, así se hace una flauta de las buenas:

¿Algo que ver?

P=NP: y ahora viene cuando la matan

Tan contento que estaba yo: uno de mis autores favoritos, , liberó hace un tiempo su primera colección de historias cortas con una . Hela aquí en toda su gloria: Toast. Aún no he terminado de leerla, y ya estoy, con perdón de la mesa, cagándome por las patas abajo. Maldita realidad.

La primera historia corta de la colección, Anticuerpos, toma como escenario un tema recurrente de la literatura de Stross: una singularidad tecnológica de despegue rápido (hard takeoff singularity). En cristiano: un desarrollo técnico que facilita otros, en una cascada de aceleración imparable. El ejemplo principal (y el de esta historia corta) es una inteligencia artificial. Si entre los objetivos de esta IA está mejorar sus capacidades, puede hacerlo diseñando e implementando algoritmos más capaces y procesadores más rápidos. Sus “hijas” tardarán menos aún en superarse a sí mismas, alcanzando eventualmente algún límite máximo de capacidad de computación por metro cúbico de planeta. Y nosotros, sin haberlo visto venir. Para la segunda iteración, las IAs nos sacan la misma ventana que nosotros a los chimpancés. Para la tercera, estamos al nivel de las hormigas.

¿Y cuál es el evento que dispara los acontecimientos en Anticuerpos? Algo aparentemente sin importancia para un lego: el descubrimiento de que el tiene solución en , y por tanto que . En breve: P y NP son clases de complejidad de problemas. Un problema de tipo P puede resolverse en tiempo polinómico, lo que es aproximadamente equivalente a decir que con la suficiente potencia de cálculo podremos hallar soluciones en plazos de tiempo razonables, donde razonable es menor que antes de que se congele el infierno. Sin embargo, los problemas de sólo pueden verificarse fácilmente: algunos de ellos (los ) no tienen algoritmos que permitan su solución en tiempo polinómico. (Matemáticamente, se dice que NP contiene a P, aunque no se sabe si es una relación de contenido estricto; ambos conjuntos podrían ser iguales.)

Esta asimetría fundamental tiene multitud de usos en computación; el más relevante es la criptografía de clave pública. Multiplicar dos números primos muy grandes es algo que se hace en un momento, pero factorizar el resultado para obtener los dos números de partida puede tomar un tiempo inasumible, sin importar la potencia de proceso que se le dedique al asunto. Si resultara que P = NP, todas las comunicaciones encriptadas del mundo se irían al garete, todas las transacciones seguras dejarían de serlo y sería imposible asegurar la integridad de nada. Si por azar resultara que la inteligencia de un sistema lógico dependiera de la solución de un problema NP-completo, el haber resuelto cualquier otro en tiempo polinómico permitiría, por equivalencias matemáticas más o menos triviales, resolver éste y traer al mundo una IA con ganas de marcha. Es posible que, sin salvaguardas de un tipo muy especial (o incluso con ellas), cualquier problema difícil que se le proponga resolver a una IA derive en un ciclo imparable de apropiación de recursos y automejora. Esos recursos sean primero nuestros ordenadores, y después todos los átomos de la Tierra que puedan ponerse en disposición de computar, incluidos nuestros pobres cuerpos.

Aunque parezca increíble, todavía no os he destripado la historia. Tal vez no me dé tiempo si esto que acabo de leer resulta ser cierto: Polynomial Time Code For 3-SAT Released, P==NP (Slashdot), o su fuente original. El problema de la (y su caso particular ) es NP-completo. Si resulta tener solución en P —el autor ha publicado incluso código fuente— entonces P = NP, todos los problemas NP tienen solución fácil y nuestra economía digital se desploma sobre nuestras cabezas antes de que podamos decir…


Nota: no soy matemático y soy incapaz de determinar por mí mismo si la supuesta prueba de P = NP de la que doy noticia aquí es o no correcta. No saquéis todo vuestro dinero del banco todavía. Esperad a que yo lo haga, por favor.

Nota 2: Este artículo forma parte de la décima edición del Carnaval de Matemáticas, esta vez en casa de Francis (th)E mule Science’s News.

Adenda (28/02/2011): Parece que finalmente el autor de la supuesta pruebe de P=NP ha encontrado un error en su razonamiento. Falsa alarma.

El castillo de arena automático

El progreso de la Humanidad lleva siglos arrastrándonos en direcciones aparentemente aleatorias, alternativamente arruinando y promoviendo sueños. Puede que no hayamos conseguido, como en las novelas de ciencia ficción, conquistar el espacio o movernos de un lado a otro en coches voladores; sin embargo, los desarrollos recientes en el campo de la impresión tridimensional podrían traer, más pronto que tarde, cambios radicales en nuestra civilización.

Bajo la marca D-Shape se encuentra Enrico Dini, presidente la compañía británica Monolite UK, Ltd. El invento de Dini no se asemeja en nada a una impresora convencional, y supone un paso cualitativo para la incipiente tecnología de impresión tridimensional: se trata de una impresora de edificios. Un cabezal inyector alimentado por una mezcla de arena y un aglutinante inorgánico va montado sobre un pórtico móvil de varios metros de ancho. Desde ahí deposita capas alternas de arena y aglutinante de 5 a 10 milímetros de grosor, controlado por un programa CAD convencional. El resultado final: construcciones de una pieza de un material similar al mármol que pueden reproducir cualquier forma imaginable, integrando en la estructura cualquier parte hueca como ventanas, tuberías, cableado y cámaras de aislamiento. El prototipo puede crear un pequeño edificio de varios metros cúbicos sin necesidad de soportes metálicos en la cuarta parte del tiempo de lo que se tardaría mediante procedimientos convencionales, a la mitad del coste y pudiendo realizar superficies curvas y vaciados impensables con las actuales técnicas. Un vídeo lo ilustrará mejor:

Dini tiene grandes planes para su máquina: según la web de información científica Physorg se están realizando pruebas en instalaciones de alto vacío para averiguar si sería factible utilizar uno de estos aparatos en la superficie lunar, bajo el paraguas del programa Aurora de la ESA. Pero otro de los sueños de Dini quizá sea aún más irrealizable que construir ciudades en la Luna: terminar la de . Si es cierto que su máquina puede reducir los plazos a una cuarta parte, el templo podría estar acabado antes de que Barcelona vuelva a celebrar unos Juegos Olímpicos.

Las manos de Bender

Lo he visto un poco tarde (lo sacó @aberron en su estupendo Fogonazos), pero no puedo resistirme: en el laboratorio Ishikawa Komuro (Universidad de Tokio) están ultimando los manipuladores robóticos del futuro. Decir que funcionan como unas manos humanas es no estar a la altura, y con la palabra “futuro” quiero decir ya. Lo que tarden en comercializarlos. El vídeo, con más detalles que el de hace un mes, impresiona:

Más información y vídeos en la web del laboratorio.

Empieza el día con energía

Continúo con la cuestión de lo que debería ser y no es (técnicamente hablando) —después de todo, para un ingeniero el mundo aparece como un conjunto de cacharros subóptimos que no tienen suficientes características. La pregunta de hoy: ¿por qué en los gimnasios no se aprovecha la energía producida por los clientes?

Detengámonos un instante para contemplar el cuadro: decenas de esforzados urbanitas, en la sala de máquinas de un gimnasio en cualquier ciudad del mundo, pedaleando, remando, moviendo pesos. Unos salen, sudorosos, pero otros entran para compensar. Supongamos un número medio de clientes, para un gimnasio grande con 100 máquinas en sala, de 40. Las máquinas actuales están considerablemente tecnificadas, y ofrecen información acerca de la cantidad de energía gastada durante el ejercicio: para ello, la máquina necesita poder medir la potencia instantánea y hacer algunas estimaciones con el peso del usuario. La cifra interesante aquí es la de potencia. Por propia experiencia, podemos estimar la potencia media del ejercicio de un usuario normal en una bicicleta estática en 100 vatios. No estoy exigiendo mucho, creedme. Cuarenta personas de media, 4 kilovatios.

Un gimnasio no será nunca una central nuclear, pero a la vista de esta cifra al menos debería autoabastecerse, por ejemplo, en la generación de agua caliente sanitaria. Además, una pequeña modificación a este esquema verde permitiría dotarlo de una poderosa herramienta de fidelización. Veamos cómo.

publicó en su blog, dilbert.com, un artículo sobre el gimnasio del futuro. En él describía cómo un uso simple de la tecnología de identificación por radiofrecuencia, , permitiría convertir un gimnasio en una sala inteligente de ejercicios, en la que un servidor llevaría la cuenta de qué potencia hemos desarrollado en cada máquina por el procedimiento de identificarnos por la proximidad con nuestra tarjeta de abonado, adecuadamente provista de un (barato) chip de identidad inalámbrica. Mi gimnasio ya usa algo así, lamentablemente sólo para el control de accesos. Con una pequeña inversión en la sensorización de las máquinas, podría mantenerse un ranking de la energía generada por persona y mes (y, junto con la información de nuestro peso y nuestra edad, de las calorías consumidas). Sería una adictiva competición en la que el gimnasio podría ofrecer acceso a características premium, bebidas gratis u otros beneficios a los mejores clasificados, o a los que más hubieran mejorado respecto de su nivel medio anterior en un periodo determinado.