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Supercuerdas y agujeros de gusano

Pues recordando un poco, este verano leí un libro muy interesante en inglés que se llama: The elegant universe de Brian Greene, que trabaja en la universidad de Columbia en Nueva York en la investigación de la teoría de cuerdas.

A muchos lo de teoría de cuerdas os sonará como algo extraño, en un gran resumen que muestra mis inferiores conocimientos profundos sobre el tema en cuestión diré que la teoría de cuerdas es uno de los campos con más perspectivas dentro de la física actual por la siguiente razón. Hasta hace bien poco todo se explicaba a partir de partículas. El atomo se divide en electrones y protones, luego aparecen los neutrones y después toda una lista gigantesca para explicar la composición de la materia. Llegado a un punto esta teoría funcionaba pero tenía resquicios, fragmentos que no funcionaban porque la física que la gobernaba dependia de la perspectiva con la que mirabas el universo, la fisica relativista de Einstein se usa para grandes distancias mientras que para pequeñas distancias se usa la teoría cuántica, esto es contradictorio porque el universo que nos rodea es el mismo independientemente de la óptica con que lo miremos, además la cohexistencia de ambas teorías chocaba a partir de determinadas distancias (lo que se conoce como barrera de Planck), choca de tal manera que si aplicamos las teorías relativistas y cuánticas en ese orden de magnitud de distancias se puede estar en varios lugares a la vez y viajar en el tiempo sin que haya algún tipo de limitación. Como se puede esperar esto último es irrisorio.

La teoría de cuerdas en vez de ver la materia como la composición de pequeñas particulas que se unen ve al universo como una serie de minúsculas cuerdas vibrantes que dependiendo de su forma de vibrar e intensidad dan lugar a la materia y a todo lo que conocemos. Esta forma tan poética de ver el universo tiene una descripción matemática muy difícil porque hay que abordar complicadas ecuaciones y fórmulas que no todo el mundo es capaz de entender o llevar bien. Además cada vez que se avanza algo en el tema aparecen nuevos problemas.

Algunas de las sorprendentes conclusiones a las que se llega usando este modelo son por ejemplo las siguientes:

  • Existen 11 dimensiones. 10 espaciales y el tiempo.
  • La mínima distancia que existe en el universo viene marcada por la distancia de Planck

Existe una colección de videos gratuita que se pueden ver desde internet sobre el libro en el que el propio Brian Greene explica lo que es la teoría de cuerdas y lo que supone. El enlace es: http://www.pbs.org/wgbh/nova/elegant/program.html

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Límites de la tecnología CMOS

Bueno, he recibido un post en el que me invitan a hablar de la tecnología MOS. No sé si con esto que voy a escribir el que me invita quedará satisfecho, pero creo que es un tema interesante para que tenga un post. A todos los que nos gusta la electrónica, nos intriga también si podremos continuar con el ritmo imparable que desarrolla esta industria o si por el contrario como le suele pasar a todo acabará por desinflarse.

Ante todo mi punto de vista es que las necesidades actuales de mercado indican que mientras la electronica se siga desarrollando el negocio está asegurado porque siempre salen cosas nuevas que podemos usar, sin embargo la electrónica se enfreta a nuevos retos que aparecen como resultado de su gran crecimiento y necesidades.

Estos retos vienen de los límites físicos que imponen los tamaños de desarrollo actuales y de efectos cuánticos que aparecen cuando rozamos distancias muy pequeñas (actualmente intel desarrolla puertas de 90nm y se espera que próximamente se usen puertas de 65nm). El año pasado en la asignatura DEII (Dispositivos Electrónicos II) mis compañeros Rafael Mesa y José Luis Martín hicieron una exposición muy interesante sobre los límites de la tecnología CMOS de los que he cogido una serie de ideas que expongo a continuación:

1º Hasta ahora el desarrollo viene marcado por la ley de Moore, por si alguno no la conoce, la ley de Moore establece que las capacidades de un sistema se doblarán a los 18 meses. Lo que en lenguaje llano quiere decir que si te compras hoy un ordenador en 18 meses habrá uno que haga el doble de lo que hace el que te compraste. Esta ley sorprendentemente se ha venido cumpliendo durante más de 30 años.

2º Con tal ritmo de crecimiento se llegan a topes físicos:
2.1 Tamaño: Aunque no es lo mismo el proceso por el que se marcan los transistores en una oblea de silicio se parece bastante al revelado de una foto. Sólo que se usan unas placas especiales que dejan pasar la luz para marcar en el silicio. El tamaño que tienen los transistores es tan pequeño que aparecen efectos de difracción en la luz y en el marcado de la oblea aparecen efectos cuánticos. Esto se soluciona usando placas de litografía que han sido estudiadas para minimizar esos efectos.
2.2 Tamaño: Los electrones tienen que pasar desde la fuente hasta el drenador, para eso se habilita el canal. Si el canal que usamos es más pequeño el electrón debe recorrer menos distancia y por lo tanto llega antes. Esto que parece fantástico tiene un gran inconveniente y es que el campo eléctrico creado por los conectores del transistor puede ser significativo para el electrón y afectar su trayecto.
Esto se puede subsanar con una solución de compromiso. No sé hasta que punto influye, la tecnología SOI (Silicon on insulator) reduce este efecto. El uso de SOI también reduce el consumo y se está usando efectivamente en los procesadores actuales como los Pentium IV o los PowerPC G5

Bueno me he quedado muy corto pero otro día pondré más. De todas formas las páginas web de intel e ibm informan ampliamente sobre los problemas y soluciones actuales.

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Advanced Research Projects Agency Network (ARPANET)

Video:

Artículo:

Coincidiendo con una publicación en barrapunto de un video sobre ARPANET en sus orígines (es un video en inglés, así que lo siento por quienes no dominen la lengua de Shakespeare), me he decidio a publicarlo en el blog.
ARPANET es conocida por ser la primera red de conmutación de paquetes efectiva de la historia, podríamos afirmar que es la madre de Internet porque hasta ese momento la comuninación se producía a través de redes de conmutación de circuitos (como las de los teléfonos tradicionales). Para los que no sepan mucho la ventaja de usar las redes de paquetes es que una red de circuitos implica que durante el proceso de comunicación los circuitos permanecen ocupados mientras haya comunicación limitando por tanto la posibilidad de que existan más comunicaciones ( o conversaciones si usamos la línea telefónica como ejemplo). Usando una red de conmutación de paquetes lo que transmitimos efectivamente son pequeñas unidades de información que no colapsan los sistemas y se pueden encaminar por distintos nodos o caminos de manera satisfactoria, aumentando así la disponibilidad de los circuitos (lo que también mejora la eficiencia).

Si os interesa saber más dejo un enlace a la wikipedia en inglés

P.D. Si alguien me lee y me equivoco que me lo comunique, aun no tengo un dominio absoluto del tema en cuestión estoy abierto a correciones, a su vez pido disculpas si alguien no puede entenderlo, no soy demasiado bueno explicando cosas técnicas.

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