miércoles, 31 de marzo de 2010

Día internacional de Ada Lovelace

“Ada Lovelace Day” es una iniciativa mundial de blogging simultáneo para homenajear a Augusta Ada King, condesa de Lovelace (1815-1852), y con ella a todas las mujeres que se dedican a la informática, técnica y ciencia en general. Ada fue la gran divulgadora de las ideas de Charles Babbage. Un lenguaje de programación de alto nivel desarrollado para el Departamento de Defensa de los Estados Unidos de América lleva su nombre, Ada. Existe un premio que lleva su nombre para reconocer a mujeres pioneras en el campo de la computación y, por último, su nombre se usa en varios programas para la orientación de jovencitas y mujeres hacia las carreras tecnológicas y de matemáticas en varios países del mundo. Para algunos, una de las 1000 personalidades del pasado milenio, un genio matemático, la primera programadora de la historia, la asistente la visionaria que entrevió las posibilidades de su Máquina Analítica de Charles Babbage y de la computadora. Para otros drogadicta, alcohólica, adepta al mesmerismo y la frenología, apostadora compulsiva, rebelde, frívola, coqueta, una estudiante autodidacta de las matemáticas con un nivel de principiante, infiel, y dominada por su malvada madre. ¿Qué hay de cierto en esta descripción que bien parece sacada del argumento de una serie de televisión? Nos la respuesta Virginia Berrón Lara, “Augusta Ada King, Condesa de Lovelace,” Universidad Tecnológica de la Mixteca, México: ”Ada como una persona deseosa de dedicarse a la Ciencia y a las Matemáticas en una época en la que las mujeres no tenían derecho a tener una educación universitaria, ni a manejar su propio dinero, ni a muchas otras cosas que son normales para las mujeres de hoy en día.” permitaseme unos extractos de este documento.

“Augusta Ada Byron nació el 10 de diciembre de 1815 en Londres, Inglaterra. Fue hija de George Gordon Noel Byron, el sexto Barón de Byron de Rochdale (1788- 1824), uno de los escritores más influyentes del Romanticismo. Se cuenta que fue cruel, excéntrico, polémico, ostentoso, mujeriego, controvertido, aventurero y … lleno de deudas.

Ada mostró desde un principio talento para las Matemáticas. A la edad de 12 años se propuso construir su propia máquina voladora, pero descuidó sus estudios, lo que disgustó a su madre quien la forzó a abandonar su proyecto. En 1833 Ada fue presentada en sociedad. Entabló amistad con una amiga de su madre, Mary Somerville (1780-1872), que le puso en contacto con importantes científicos de la época y la invitó a conferencias científicas. La señora Somerville fue una brillante matemática y astrónoma autodidacta que cobró fama al traducir al inglés el libro “Traité de Mécanique Céleste” de Pierre-Simon Laplace. Gracias a Mary Somerville, Ada conoció a Charles Babbage el 5 de junio de 1833 en una fiesta. Semanas después Ada, su mamá y Mary visitaron al inventor y matemático en su casa donde éste les mostró la parte ya construida de su Máquina de Diferencias. Babbage ya era reconocido como un distinguido inventor y matemático inglés, desde 1828 ocupaba la cátedra Lucasiana de Matemáticas de la universidad de Cambridge, la misma que había ocupado Newton, que también ocuparon Dirac y Hawking (actualmente la ocupa el físico teórico de cuerdas Michael Green, el profesor Lucasiano núm. 18).

En 1835 Ada se casó con William King, octavo barón de King, y a partir de 1838, primer conde de Lovelace. William y Ada tuvieron tres hijos: Byron (1836-1862), Ann Isabella (1837-1917) y Ralph Gordon (1839-1906). Después del nacimiento de su hijo Ralph, Ada empezó a buscar desarrollar una personalidad propia dedicándose de manera más seria al estudio de las Matemáticas y la Ciencia. Augustus De Morgan, profesor de Matemáticas en la Universidad Londres, la acepta como pupila en 1840. Ada le pidió por carta a Babbage que fuera su tutor de Matemáticas, pero no le interesó. Eso no quita que Babbage con Ada fue lo más generoso y lo menos sexista que podía ser con ser humano alguno.

En el otoño de 1840 Babbage viajó a Turín para dar una serie de charlas esperando conseguir apoyo extranjero para la construcción de su Máquina Analítica. Ahí un ingeniero y matemático sardo Federico Luigi, conde de Menabrea, preparó un artículo en francés, basado en las exposiciones de Babbage, publicado en el número 82 de la revista Bibliothêque Universelle de Genève de octubre de 1842. Lady Lovelace y el editor científico Charles Wheatstone acordaron, sin decirle nada a Babbage, que ella tradujera el artículo al inglés con intención de publicarlo como una manera de difundir el trabajo de éste en Inglaterra. Este fue el trabajo más importante de la vida de Ada: ”Sketch of the Analytical Engine invented by Charles Babbage, Esq. By L. F. MENABREA, of Turin, Officer of the Military Engineers. Originally published in French in 1842 in the Bibliothèque Universelle de Genève, No. 82 NOTES BY THE TRANSLATOR. [Augusta Ada Byron King, Countess of Lovelace].” Ada incluyó notas originales al trabajo previo de Menabrea. Las “notas” fueron varias veces más largas que el propio ensayo de Menabrea.

Menabrea delineó el propósito de los componentes de la Máquina Analítica y reconoció que sería capaz de calcular cualquier fórmula algebraica propiamente expresada (o programada) con las tarjetas perforadas. Las tarjetas, escribió Menabrea, son meramente una traducción de las fórmulas algebraicas…. La publicación de Ada (resultó ser) el primer trabajo que discutía la programación de una computadora en extenso; sería el único trabajo de este tipo hasta el siguiente siglo. El trabajo se centra en la posibilidad de programar la Máquina Analítica mediante tarjetas perforadas (como las del telar) de Jacquard. “Gracias a la implementación de las tarjetas perforadas,” escribió Ada, “la Máquina Analítica teje patrones algebraicos de la misma manera que el telar de Jacquard teje flores y hojas.”

Las notas de Ada no sólo describen el mecanismo de las tarjetas perforadas sino que también introducen una notación para escribir programas. Babbage había adoptado un formato tabular para expresar programas que Ada modificó en su publicación. Ada finaliza sus notas con su programa para el cálculo de los números de Bernoulli. Este programa demostraba la capacidad de bifurcación condicional de la Máquina Analítica y usaba dos bucles. Fue mucho más ambicioso y complejo que cualquier programa que Babbage haya escrito jamás para la Máquina.

Ada era aficionada a las apuestas en carreras de caballos (apostaba a través de intermediarios y con permiso, por escrito, de su marido). Más que por una adicción, sus problemas económicos causados por sus pérdidas en las apuestas se explicarían por un error de cálculo y la imprudencia de alguien que no sabe manejar sus finanzas. En junio de 1851 tiene frecuentes y fuertes hemorragias que obligan a sus médicos a ordenarle permanecer en Londres. Los problemas económicos de Ada enfurecieron a su madre contra Lord Lovelace. A finales de agosto de 1852 Ada tiene un paro cardiaco del que se recupera. En los últimos días de su vida es aislada de sus amigos y sometida a una preparación para la muerte dirigida por su propia madre. Ésta consiste en hacerla confesar todos y cada uno de sus pecados y vicios, los verdaderos y los imaginados por su madre también, además de hacer a su mamá heredera y responsable de todos sus papeles y asuntos. Ada muere en la noche del 27 de noviembre de 1852, después de que los médicos en un gesto de bondad le recetaran belladona (Atropa belladona), planta usada como narcótico capaz de causar estados de coma o la muerte.”

Recomiendo en los interesados en más detalles en español sobre la vida y obra de Ada la lectura del trabajo de Virginia Berrón Lara.

Hace sólo 100 años que las mujeres españolas pueden matricularse en la Universidad, como nos cuenta Daniel Peña, “Cien años con mujeres en la universidad,” El País, 08 marzo 2010. permitaseme que “fusile” aquí dicho artículo que me parece muy interesante para todos, hoy, el día de Ada Lovelace.

“Hace cien años, el 8 de marzo de 1910, la Gaceta de Madrid publicó una Real Orden del Ministerio de Instrucción Pública, que dirigía entonces el Conde de Romanones, permitiendo por primera vez la matriculación de alumnas en todos los establecimientos docentes. Esta orden derogaba otra Real Orden, del 11 de junio de 1888, que admitía la entrada de mujeres en la universidad como estudiantes privados, pero requería la autorización del Consejo de Ministros para su inscripción como alumnas oficiales. Este importante hito en el avance hacia la igualdad, cuyo centenario celebramos este mes, fue posible por la tenacidad y decisión de algunas mujeres que decidieron rebelarse contra regulaciones injustas que impedían su acceso al conocimiento y su pleno desarrollo como seres humanos. Entre ellas quiero recordar a tres: Concepción Arenal, María Elena Maseras y Dolores Aleu.

Concepción Arenal estudió Derecho en la Universidad de Madrid entre 1841 y 1846 como oyente, asistiendo a las clases disfrazada de hombre. Fue una mujer admirable, luchadora infatigable por los derechos de la mujer y la igualdad durante toda su vida. María Elena Maseras fue la primera mujer que consiguió en 1872 matricularse en una universidad española, con un permiso especial del rey Amadeo de Saboya para cursar estudios en la Facultad de Medicina de la Universidad de Barcelona. Este permiso abría la posibilidad de cursar la carrera en régimen privado, pero no la facultaba para asistir a clase. No fue hasta 1875, por una valiente iniciativa del catedrático de Terapeútica Dr. Carbó, que María Elena fue admitida oficialmente a una clase universitaria, ocupando un asiento especial en la tarima junto al profesor. Al finalizar sus estudios en 1878 su título no la habilitaba para ejercer la Medicina. El Ministerio de Instrucción Pública tardó cuatro años en responder a sus alegaciones y, después de un encendido debate, el Consejo de Instrucción Pública accedió en 1882 a los requerimientos de María Elena Maseras y Dolores Aleu, que había finalizado sus estudios un año después, también en la Universidad de Barcelona, para expedirles los títulos que les facultaban para ejercer la profesión de Licenciado en Medicina.

Entre 1882 y 1910 sólo 36 mujeres finalizaron licenciaturas universitarias en España y sólo ocho, la primera Dolores Aleu en 1882, consiguieron defender su tesis y obtener el título de Doctor. La incorporación de la mujer en nuestras universidades ha sido más lenta que en otros países de Europa, donde las mujeres adquieren este derecho entre 1850 y 1890. Las universidades de París y Zúrich fueron pioneras en aceptar mujeres en todos los estudios universitarios con igualdad de derechos con los varones, seguidas de otras universidades en Reino Unido, Bélgica, Dinamarca, Italia y Alemania.

La incorporación masiva de la mujer a la universidad es el factor más importante para explicar el gran crecimiento de la economía española en la segunda parte del siglo XX, aspecto que ha sido poco reconocido en nuestra sociedad. Desde 1910 el número de mujeres en las universidades españolas ha aumentado rápidamente: representaban el 12,6% de los estudiantes en 1940, el 31% en 1970, el 53% en 2000 y el 54% en 2010. Su tasa de éxito es, además, mayor que la de los varones, y, por ejemplo, en el curso 2007/8 el 61% de los diplomados y licenciados fueron mujeres.

Se reconoce actualmente que el activo más valioso de una sociedad es su conocimiento y que este factor es el que mejor explica su grado de desarrollo. Este conocimiento depende decisivamente del grado de educación y de la inversión en investigación en el país, que, en el 50%, viene determinado por la educación universitaria de las mujeres y su participación en el desarrollo de la ciencia. Quedan indudablemente muchas barreras que destruir en nuestro país para estimular y favorecer la presencia de las mujeres en todos los estamentos universitarios y ámbitos de la ciencia. Es imprescindible avanzar en la corresponsabilidad de las tareas domésticas y los poderes públicos, y las universidades debemos poner los medios para que la maternidad no se convierta en una limitación para la carrera profesional de las mujeres. La lucha por la igualdad entre mujeres y hombres es un componente fundamental en el progreso de los derechos humanos y en el avance hacia una sociedad más justa y solidaria. En este camino, el trabajo conjunto de hombres y mujeres es imprescindible, porque el avance de los derechos de la mujer es la garantía de un mundo mejor. Hace cien años dimos un paso fundamental en esta dirección que todos, y las universidades de manera muy especial, debemos hoy celebrar.”

Gravedad e información Cuantica


Según algunos estudios teóricos la gravedad emergería de la información cuántica. Esto de que la información cuántica juegue un nuevo papel en la gravedad quizás ayude a encontrar un camino hacia la unificación de diversas ideas en Física.

Una de los conceptos con lo que se está jugando últimamente en Física Teórica es que la gravedad sea un fenómeno emergente, es decir que surja o aparezca de la interacción de elementos simples. En Biología tenemos varios ejemplos de propiedades emergentes, como el movimiento de un banco de peces a partir del movimiento simple de cada unos de los peces (básicamente consiste en fijarse en lo que hacen los peces que son próximos vecinos y obedecer unas reglas sencillas). También sabemos que la mente surge de la interacción de las neuronas entre sí, aunque la mente como tal no está en ninguna de ellas de forma aislada. Por tanto la mente es un fenómeno emergente.

También se ha tratado de encontrar este tipo de concepto en Física Fundamental (en el magnetismo y en otras campos de la Física Condensada también aparecen propiedades emergentes). En estas páginas ya vimos las diversas ideas que tratan de encontrar una teoría cuántica de la gravedad a partir de interacciones básicas exóticas de elementos simples (lazos cuánticos, graficidad, símplices causales, etc.).
Hace unos meses Erik Verlinde, de la Universidad de Amsterdam, propuso que la gravedad puede que aparezca como propiedad emergente de la interacción de elementos más simples. Verlinde sugería que la gravedad es meramente una manifestación de la entropía del Universo. Su idea se basa en la segunda ley de la Termodinámica, que dice que la entropía siempre crece en un sistema cerrado. Según su sugerencia, las diferencias de entropía entre distintas partes del Universo generan una fuerza que redistribuye la materia de una manera que maximiza la entropía y que esta fuerza es a la que llamamos gravedad.
Quizás lo más interesante de esta aproximación es que simplifica dramáticamente el andamiaje teórico que soporta la Física Moderna. A pesar de que tenía limitaciones, pues, por ejemplo, sólo predice la gravedad Newtoniana, también tenía ventajas, como la capacidad de dar cuenta de la magnitud de la energía oscura, valor con el que las teorías convencionales han estado luchando todo este tiempo.
Pero probablemente lo más importante del trabajo de este físico sea la idea poderosa de que la gravedad es esencialmente un fenómeno de información.
Ahora, Jae-Weon Lee, de la Universidad de Jungwon (Korea del Sur), y sus colaboradores han conseguido relacionar la teoría de la gravedad einsteniana a partir de la idea de información cuántica y lo han hecho tomando un camino ligeramente distinto al de Verlinde.
En el corazón de esta idea está la difícil cuestión sobre qué pasa con la información cuando entra en un agujero negro, algo que ha estado intrigando a los físicos desde que Hawking se fijó en el problema. Después de varias décadas, y alguna que otra apuesta, no hay un consenso sobre si la información desaparece o está en algún sitio.
Una cosa es segura, y es lo que se afirma en el principio de Landauer: el borrado de un bit de información siempre aumenta la entropía del Universo en una cierta cantidad y requiere una específica cantidad de energía mínima.
Jae-Weon y colaboradores asumieron que este proceso de borrado puede ocurrir en el horizonte de sucesos de un agujero negro. Si es así, el espacio-tiempo tiene que organizarse a sí mismo de una manera que maximice la entropía en el horizonte. Es decir, se genera una fuerza al estilo de la gravedad.
Esto es interesante por varias razones. Estos físicos asumen la existencia de espacio-tiempo y su geometría y simplemente preguntan sobre de qué forma debe empezarse a borrar la información. Además relacionan gravedad e información cuántica por primera vez. En los últimos años muchos resultados en Mecánica Cuántica han apuntado a un aumento de la importancia del papel que la información parece jugar en el Universo.
Algunos físicos están convencidos de que las propiedades de la información no provienen del comportamiento de los portadores de información como los fotones o electrones, sino que la información en sí misma es el cimiento fantasmal sobre el cual en Universo es construido.
Hasta ahora la gravedad rondaba alrededor de esta idea, pero sin haber encontrar una relación teórica. Ahora al saberse que la información puede jugar también un papel fundamental en la gravedad puede que se allane el camino hacia algún tipo de unificación entre Mecánica Cuántica y Relatividad General, algo con lo que se ha estado soñando desde hace muchas décadas sin conseguirlo.

tomado de neofronteras.com

Salu2 a tod@s y Felices vacaciones
Mr. Moon
La vida es un 10% como viene y un 90% como la tomamos

Un paso más hacia la fotosíntesis artificial

Un nuevo catalizador nos acerca un poco más hacia la meta de producir
hidrógeno de manera barata a partir de la luz del sol sin la mediación caras
células fotovoltaicas. *

Desde hace décadas se experimenta con catalizadores que permitan obtener
hidrógeno a partir del agua y la luz del sol. El sistema sería muy sencillo,
en presencia de luz solar el agua activada por un catalizador se dividiría,
produciendo burbujas de hidrógeno y oxígeno que podrían ser utilizados como
combustible o para producir electricidad. Por desgracia, pese a que algunos
funcionan, no parece que sean muy eficientes o económicos. Sin embargo, con
los actuales problemas de crisis energética y cambio climático, este tipo de
tecnología ha recibido un nuevo impulso y empiezan a aparecer resultados
nuevos y prometedores.
Uno de los resultados más recientes al respecto viene de una colaboración
entre la Universidad Emory y el Instituto de Química Molecular de París. Han
logrado desarrollar un nuevo catalizador de este tipo (o WOC en sus siglas
en inglés) que permite la producción de oxígeno, y que sería más económico y
rápido que otros desarrollados con anterioridad. El logro fue publicado en
Science el pasado 11 de marzo. Algunos sistemas que se desarrollaron en el
pasado permitían solamente la producción de hidrógeno, mientras que el
oxígeno se combinaba con el catalizador destruyéndolo en el proceso, por lo
que al cabo de un tiempo la producción de hidrógeno se detenía. Encima
algunos de estos catalizadores estaban basados en elementos caros como el
platino.
Para que un catalizar WOC sea viable necesita ser selectivo, estable y
rápido. Además la homogeneidad también es deseable, ya que aumenta la
eficacia y hace que el catalizador sea más fácil de estudiar y optimizar. El
nuevo catalizador tiene todas estas cualidades y está basado en un elemento
como el cobalto que no es muy escaso en la corteza terrestre. Potencialmente
podría ayudar al desarrollo de la energía solar.
La idea de este tipo de catalizadores es imitar la fotosíntesis, que se
produce de manera natural en las plantas, para producir combustibles de una
manera limpia.
El próximo paso de este grupo de investigadores consistirá en la
incorporación de este tipo de catalizador en un sistema de fotólisis de agua
alimentado por energía solar. A largo plazo la meta es producir oxígeno e
hidrógeno a partir del agua y cuya combinación en una célula de combustible
produciría electricidad. El hidrógeno también podría ser utilizado como
combustible en una máquina térmica o para la producción de otros
combustibles. En el balance final no habría emisión de gases de efecto
invernadero, obteniéndose otra vez agua como producto final.
Los desafíos técnicos principales para lograr un sistema de producción de
energía de este tipo son el desarrollo de un colector de luz solar, un
catalizador para producir oxígeno tipo WOC (como el recientemente
conseguido) y un catalizador para producir hidrógeno. Los tres componentes
necesitan ser mejorados, pero el catalizador tipo WOC es el más difícil de
conseguir. El objetivo de estos investigadores era conseguir un catalizador
WOC libre de estructura orgánica, debido a que los componentes orgánicos se
combinan con el oxígeno y se autodestruyen en el proceso.
Las enzimas son catalizadores naturales, pero las enzimas naturales que
forman parte del sistema fotosintético de las plantas son las menos estables
de la Naturaleza y unas de las de más corta vida debido a que realizan la
función más dura de todas.
Craig Hill, de la Universidad de Emory y participante en el proyecto, dice
que han logrado duplicar este proceso natural mediante el copiado de las
características esenciales de la fotosíntesis y usándolas en un sistema
sintético libre de carbono. El WOC que han conseguido es mucho más estable
que su correspondiente enzima natural.
Hasta ahora se han desarrollado unos 40 catalizadores de tipo WOC, pero
todos ellos tenían serias limitaciones, como el contener componentes
orgánicos que se oxidaban durante el proceso.
Hace dos años este mismo grupo de investigadores desarrollaron un
catalizador homogéneo, rápido y libre de carbono pero que estaba basado en
rutenio, que es un elemento escaso y caro. A partir de entonces han
experimentos con cobalto, que es mucho más abundante (no tanto como creen
los investigadores) y barato que el rutenio. Este nuevo catalizador ha
demostrado incluso ser más rápido que el basado en rutenio.

Salu2 a tod@s y Feliz cumpleaños a Marcelo Barrios

Mr. Moon

La vida es un 10% como viene y un 90% como la tomamos.