El reloj óptico atómico de iones de estroncio (OASIC) un pequeño prisma rectangular transparente con cables y tubos que lo rodean. El un reloj de ultra precisión que es lo suficientemente pequeño como para caber en una nave espacial.

Y es que en la Tierra puede que no importe si un reloj de pulsera se retrasa unos segundos, pero las funciones cruciales de las naves espaciales necesitan una precisión de hasta una milmillonésima de segundo o menos.

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La navegación con GPS, por ejemplo, depende de señales de sincronización precisas de los satélites para determinar ubicaciones exactas. Tres equipos del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, están trabajando para llevar el cronometraje para la exploración espacial a nuevos niveles de precisión.

Un equipo desarrolla técnicas de sincronización de relojes cuánticos de alta precisión para facilitar la comunicación y la navegación esenciales de las naves espaciales.

Otro equipo de Goddard está trabajando para emplear la técnica de sincronización de relojes en plataformas espaciales para permitir que los telescopios funcionen como un enorme observatorio.

El tercer equipo está desarrollando un reloj atómico para naves espaciales basado en estroncio, un elemento químico metálico, para permitir observaciones científicas que no son posibles con la tecnología actual.

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La necesidad de un cronometraje cada vez más preciso es la razón por la que estos equipos en el Centro Goddard de la NASA, con el apoyo del programa de Investigación y Desarrollo Interno del centro, perfeccionan la precisión y la sincronización de los relojes con tecnologías innovadoras como las comunicaciones cuánticas y ópticas.

“La sociedad necesita la sincronización de los relojes para muchas funciones cruciales, como la gestión de la red eléctrica, la apertura de la bolsa de valores, las transacciones financieras y mucho más”, explica Alejandro Rodríguez Pérez, investigador del programa Goddard de la NASA. “La NASA utiliza la sincronización de los relojes para determinar la posición de las naves espaciales y establecer los parámetros de navegación”.

Si ponemos en fila dos relojes y los sincronizamos, podríamos esperar que funcionen al mismo ritmo para siempre. En realidad, cuanto más tiempo pasa, más desincronizados se vuelven los relojes, especialmente si esos relojes están en naves espaciales que viajan a decenas de miles de millas por hora.

Rodríguez Pérez busca desarrollar una nueva forma de sincronizar con precisión esos relojes y mantenerlos sincronizados utilizando tecnología cuántica.

El trabajo sobre el protocolo de sincronización del reloj cuántico se lleva a cabo en este laboratorio en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.

En física cuántica, dos partículas están entrelazadas cuando se comportan como un único objeto y ocupan dos estados a la vez. En el caso de los relojes, la aplicación de protocolos cuánticos a los fotones entrelazados podría permitir una forma precisa y segura de sincronizar relojes a grandes distancias.

Cuando se trata de astronomía, la regla general es que cuanto más grande sea el telescopio, mejores serán sus imágenes.

“Si hipotéticamente pudiéramos tener un telescopio tan grande como la Tierra, tendríamos imágenes del espacio con una resolución increíblemente alta, pero eso obviamente no es práctico”, afirma Guan Yang, físico óptico del Goddard de la NASA.

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“Sin embargo, lo que podemos hacer es tener múltiples telescopios en varios lugares y hacer que cada telescopio registre la señal con alta precisión temporal. Luego podremos unir sus observaciones y producir una imagen de ultra alta resolución”.

Los sistemas de navegación de las naves espaciales actualmente dependen de relojes atómicos a bordo para obtener la hora más precisa posible. Holly Leopardi, física del Goddard de la NASA, está investigando relojes atómicos ópticos, un tipo más preciso de reloj atómico.

Si bien existen relojes atómicos ópticos en entornos de laboratorio, Leopardi y su equipo buscan desarrollar una versión lista para naves espaciales que proporcione más precisión.

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La idea de vincular las observaciones de una red de telescopios más pequeños para afectar la potencia de uno más grande se llama interferometría de base muy larga o VLBI.

Para que VLBI produzca un todo mayor que la suma de sus partes, los telescopios necesitan relojes de alta precisión. Los telescopios registran datos junto con marcas de tiempo de cuándo se registraron los datos.

Computadoras de alta potencia reúnen todos los datos en una observación completa con mayor detalle que el que cualquiera de los telescopios podría lograr por sí solo. Esta técnica es la que permitió a la red de observatorios del Telescopio Horizonte de Sucesos producir la primera imagen de un agujero negro en el centro de nuestra galaxia.

Imagen: Archivo ENTER.CO

Desde que programo, hace muy poco tiempo, he estado explorando estas acciones en el día a día que, si se aplican diferente, llevarán a resultados diferentes. Decidir entre uno u otro camino es lo que hacen los informáticos con frecuencia, así que sus herramientas podrían ser de interés para cualquier persona. “Por más insignificante que sea una tarea, siempre hay una mejor manera de hacer las cosas”, me decía un compañero con el que estudio C. Y para ahorrar tiempo o espacio en el clóset, serviría pensar una lista propia de pasos ordenados de forma lógica.

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Por eso, la metodología de Holberton propone a sus estudiantes enfrentar problemas todos los días. Porque para un programador es clave desarrollar estas habilidades antes que aprender cualquier lenguaje de programación específico. Cursos sobre C o Python abundan en Internet, pero la habilidad de resolver problemas se debe ejercitar como un músculo y eso puede acelerarse al confrontarlos con frecuencia.

Incluso estas habilidades podrían ser de interés para cualquier persona con el fin de tomar mejores decisiones en el día a día. Al preocuparse por la eficiencia, pensar en términos de algoritmos es útil en algunas aristas de la vida; aunque hay casos en los que no es necesario ahorrar tiempo o recursos, por ejemplo, en el aprendizaje o el amor. 

Algoritmos en la vida cotidiana

Todos los días se usan algoritmos para realizar tareas cotidianas, pero no somos conscientes de que los estamos usando porque los tenemos aprendidos e integrados a la vida diaria. Además, es posible descubrir otros que ayuden a resolver problemas complejos o nuevos. Esto es en lo que estamos trabajando en Holberton School: sabemos que es necesario analizar el problema, determinar los elementos que se tienen y los resultados a los que se quiere llegar, pasando por los posibles estados no previstos, en donde se debe tomar una u otra decisión de acuerdo a la situación que se presente. 

Pero ¿cómo aplicar esto en la vida cotidiana? Por ejemplo: ¿Cómo recorrer rápidamente el supermercado?, ¿por qué no le gusta a nadie un estado de Facebook o Instagram que publicó?, ¿cómo ordenar alfabéticamente los libros de forma rápida? 

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Ali Almossawi responde estas preguntas en las que profundiza más en uno de sus libros “Malas decisiones” (2017). Este exalumno del MIT y del Carnegie Mellon que dirige un equipo de ingeniería y diseño en Apple, sugiere en su libro que “un algoritmo es un proceso con pasos inequívocos que tiene un principio y un final, y hace algo útil”. Él asegura que los algoritmos te permiten vivir de una manera más feliz y a pensar mejor. Y esto es muy útil hasta para los programadores experimentados.

La clave acá me ha empezado a mostrar Holberton, es optimizar para la eficiencia: preocuparse por el tiempo o el espacio. De este modo, si vas al supermercado y solo tienes 15 minutos, Almossawi te sugiere saber cómo es la tienda de antemano. Si sabes cómo es, eso debería determinar tu lista de compra.Ordena los artículos de manera que no tengas que caminar dos veces por el mismo pasillo.

Lo intrigante, dice Almosawi, es que una tienda se podría comparar con un gráfico (una abstracción de la informática y las matemáticas que define cómo están conectadas las cosas), y que navegar por los pasillos de una tienda podría ser análoga a recorrer un gráfico.

Para las preguntas de cómo ordenar tu armario o cómo conseguir más seguidores en tus redes sociales también se puede apelar a los algoritmos. En el caso de conseguir seguidores el programador de Apple habla del concepto de enlaces y redes: “Es mucho más fácil llegar a la gente que podría interesarte y que podría estar interesada en ti si puedes empezar dentro de la bola de enlaces que conecta a esas personas, en lugar de empezar en un punto al azar”. 

En términos que son relevantes para los algoritmos, se podría decir que el desafío de hacer que algo se vuelva viral es realmente conseguir esa primera chispa. Y para ello, una persona que esté conectada con el mayor número de personas que probablemente se comprometan con esa publicación, necesita compartirlo.

En cualquier caso, desde asuntos simples hasta otros más retadores como la creación de un videojuego, listar una serie de pasos antes de lanzarse al ruedo, seguro permitirá ahorrar recursos o tiempo, la nueva moneda de oro de esta sociedad.

Enter.co/dev  es una colaboración con Coderise.org y Holberton School Colombia para promover la comunidad de programación en Colombia.

Imagen: Vía Pexels.

Esta no es una discusión nueva, durante años se ha pensado que hay una conexión entre el uso de redes sociales y las sensaciones de depresión y soledad. Sin embargo, no se había comprobado, hasta ahora. Investigadores de la Universidad de Pensilvania realizaron un estudio que determina esa relación y cuyos resultados fueron publicados en EurekAlert!

Para el estudio, el grupo de trabajo, liderado por la sicóloga Melissa Hunt, reunió a 143 estudiantes universitarios, de entre 18 y 22 años, usuarios de iPhone, y tomaron en cuenta su uso de las tres plataformas más populares: Facebook, Instagram y Snapchat. Al inicio del estudio, se les pidió a los participantes que llenaran una encuesta sobre su estado de ánimo y bienestar antes de empezar.

Luego, se dividieron en dos grupos: uno que debía continuar con su uso habitual de esas redes sociales y otro que debía restringirlo a 10 minutos por plataforma al día. Durante las siguientes tres semanas, los participantes compartieron datos arrojados por su iPhone sobre el uso activo de aplicaciones. Es decir, no se tomó en cuenta la actividad en segundo plano de las plataformas.

La ecuación es sencilla: a menor tiempo en redes sociales, menos depresión y soledad

Al final, los investigadores encontraron que quienes usaron sus redes menos tiempo de lo habitual presentaron una disminución significativa en sus sentimientos de depresión y soledad. Algo que se pronunció más en las personas que mostraron estar deprimidas antes de comenzar el estudio.

“Es un poco irónico que reducir tu uso de redes sociales te haga sentir menos solo”, asegura Hunt. “Algunos textos existentes sobre redes sociales sugieren que hacemos muchas comparaciones sociales con lo que hacemos. Cuando vemos la vida de otras personas, especialmente en Instagram, es fácil concluir que la vida de otra persona es más genial o mejor que la nuestra”, concluye la sicóloga.

Esto no significa, sin embargo, que debamos dejar de usar las redes sociales por completo. Se trata de limitar su uso, aunque el estudio no determina cuánto es el tiempo óptimo que debemos pasar en esas plataformas. Además, no es claro cómo afecta a personas de otras edades y cómo funciona en otras redes sociales diferentes a Facebook, Instagram y Snapchat.

Para leer más sobre redes sociales, ingresa a este enlace.

A pesar de la falta de datos, que esperan resolver en futuros estudios, Hunt afirma que, cuando no estás frente a una pantalla de celular o computador, “ocupado en ser absorbido por redes sociales ‘clickbait’, realmente estás gastando más tiempo en cosas que tienen mayor probabilidad de hacerte sentir bien acerca de tu vida”.  Además, la sicóloga asegura que, como estas herramientas están para quedarse, es conveniente que la sociedad establezca formas de usarlas de forma que limite sus efectos dañinos. “En general, podría decir que coloques tu celular boca abajo y estés con la gente en tu vida real”.

De hecho, un estudio anterior, publicado en Sage Journal, sugieren que las personas que no usan redes sociales o correo electrónico, tienden a ser más sociables, tienen relaciones más reales y duraderas, además de estar más relajados y felices.

Imágenes: Antranias y Nastya_Gepp (vía Pixabay).

La herramienta fue desarrollada con colaboración de académicos, organizaciones y expertos en salud mental, y se basa en investigaciones hechas por Facebook y en los comentarios de los usuarios. Cuenta con un tablero de actividades, un recordatorio diario y un nuevo sistema para limitar las notificaciones, según explica el comunicado de la compañía, publicado en su blog, Newsroom.

En el texto explican que, para acceder a esta herramienta, solo es necesario ir a la página de configuración de cualquiera de las dos redes sociales y, en el caso de Instagram, ir a ‘Tu actividad’; en el de Facebook, ‘Tu tiempo en Facebook’.

Al usar esta herramienta, las personas podrán ver el tiempo promedio que pasan en cada aplicación en el dispositivo que usan. Además, podrán establecer un tiempo diario para estar en línea y configurar una notificación para cuando superen el límite.

En ‘Configuración de notificaciones’ y ‘Silenciar notificaciones push’, los usuarios podrán limitar las notificaciones que llegan al celular por un período establecido en el que sea necesario enfocarse en otra actividad, sin distracciones.

Todos se preocupan por el tiempo que gastamos en línea

Facebook no es la única compañía que está haciendo esfuerzos para que los usuarios controlen el tiempo que pasan en línea. Google, por ejemplo, traerá en su nuevo sistema operativo, el Android P, una herramienta llamada ‘Dashboard’ con la que los usuarios podrán saber cuánto tiempo gastan en cada aplicación, cuántas veces desbloquean el celular y cuántas notificaciones reciben. Además, el nuevo Android P vendrá con una función llamada ‘App Timer’, que cerrará las aplicaciones de forma automática en un tiempo de uso que determine el propio usuario.

Sin embargo, hay personas que no están convencidas de que estas herramientas realmente funcionen. Grant Blank, del instituto de Internet de Oxford, le dijo a BBC que no cree que de esta manera las personas cambien la forma en la que usan las redes sociales, pese a lo efectos negativos que les causan.

Facebook publicó en Newsroom, en diciembre de 2017, los resultados de un experimento que hizo, en el que estudiantes de la Universidad de Michigan, elegidos aleatoriamente, pasaron 10 minutos navegando por la red social y se mostraron de peor humor.

Imágenes: Facebook, Google y Erik_Lucatero (Vía: Pixabay)

El reloj, que está siendo desarrollado en la Universidad de Colorado, en Boulder, sería el nuevo reloj atómico más preciso del mundo. Hasta ahora, la mayoría de los relojes de este tipo estaban basados en las vibraciones del núcleo del cesio. El estroncio no solo lo hace más preciso e inmune a interferencias y ruidos, sino también más sensible a la gravedad.

Como Einstein descubrió, el ritmo al que el tiempo pasa sobre un objeto depende de la cantidad de fuerza que la gravedad haga sobre él. Así, entre más lejos está un cuerpo del campo de gravedad, más rápido pasa el tiempo: en el monte Éverest, por ejemplo, el tiempo pasa ligeramente más rápido que al nivel del mar. Este nuevo reloj es muy sensible a esos cambios de altura: según Jun Ye, uno de los científicos a cargo del desarrollo, la diferencia se alcanza a notar tan solo a unos centímetros de diferencia.

Esta diferencia hace que sea muy difícil coordinar la hora exacta en el planeta. Hoy, esa labor la hace un conjunto de relojes relativamente coordinados entre sí. Aunque las diferencias en el ritmo en realidad son inapreciables a una escala no científica –son de 16 ceros decimales–, sí hacen que la precisión absoluta sea un ideal inalcanzable: “Mantener una escala de tiempo absoluta en la Tierra se está convirtiendo en un ideal inalcanzable“, dice Ye, y este reloj empeorará la situación.

Sin embargo, su sensibilidad también puede convertirlo en un instrumento muy útil para otros estudios científicos. Según Tom O’Brian, el científico encargado del tiempo en el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología en Estados Unidos (NIST, por su sigla en inglés), el reloj podría ser usado para explorar el interior de la tierra, o para encontrar agua u otros recursos subterráneos.

Imagen: Andreas Rodner (vía Flickr)