349.Una_serie_de_eventos_afortunados_02

IMG:  Francisco Castells  

Capitalismo cuántico

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¿Qué hizo posible que existan las computadoras? ¿Cómo se formó Silicon Valley?

Todavía me acuerdo de ese primer momento en que le conté a mi mamá que iba a estudiar física. Ella mantuvo la mirada fija en la pantalla de su computadora y, muy tranquilamente, me dijo:

“¿Física? Pero ¿no te vas a morir de hambre con eso?”

Por suerte yo ignoraba completamente el estado de la ciencia en el país y pensaba que esas sólo eran ocurrencias de mi madre, que todo iba a estar bien y que estudiar ciencia era sinónimo de fama, dinero, prestigio y rocanrol (?). Así que me anoté nomás.

Por el contrario, muchas veces sucede que se rebaja a la ciencia, se pone en duda su utilidad, se la ve como un lujo que sólo deberían darse esos países que admiramos y a los que quisiéramos parecernos más. Irónicamente, no nos preguntamos si no es precisamente la inversión en investigación y desarrollo lo que hizo que esos países se convirtieran en lo que son.

Este es un intento de abrir esa pregunta y compartir una arista de la ciencia que quizá no sea tan maravillosa, ni cautivadora, ni romántica. Es momento de sentarnos a hablar de una ciencia rentable.

 

Lluvia de inversiones.

Esta historia empieza en 1900. Entre otras cosas interesantes que seguro pasaron ese año, el alemán Max Planck publicaba un artículo explicando algo que la física de la época no terminaba de entender: cómo calcular la energía de radiación de un cuerpo negro (un objeto que absorbe toda la radiación que recibe). Detrás de este conjunto de palabras difíciles se encuentra un fenómeno relativamente sencillo: los cuerpos emiten radiación a distintas energías, como por ejemplo el Sol que emite (entre otras) luz visible, ondas infrarrojas (de menor energía) y ondas ultravioletas (de mayor energía, y por eso potencialmente dañinas para el cuerpo humano). Entender cómo hacer el cálculo de la energía total emitida por el Sol, por ejemplo, iba a impactar en el mundo de maneras impensadas durante el siglo siguiente.

Planck llegó para echar un poco de luz al asunto. Antes que nada, se comportó como el buen físico que era y se basó en observaciones generadas por los mejores experimentos de la época, con los que logró escribir una ecuación matemática que se ajustaba correctamente a esos resultados. Con ella en mano, quiso obtener esa misma ecuación pero esta vez basándose en principios físicos más fundamentales, y para lograr eso tuvo que atravesar al menos dos obstáculos importantes. El primero fue él mismo: tuvo que aceptar teorías físicas con las que no estaba de acuerdo, en particular la idea del físico vienés Ludwig Boltzmann de que ciertos fenómenos se podían explicar como el resultado colectivo de muchas interacciones más pequeñas. Es decir, implicaba aceptar la suposición de que la materia está compuesta por átomos que interactúan entre sí, una idea que en ese momento distaba de tener el consenso de la comunidad científica. El segundo obstáculo fue que además se le tuvo que ocurrir una idea con la que orinaba aún más afuera del tarro, pero que parecía funcionar muy bien. Planck propuso que, al igual que la materia, la energía únicamente se puede transportar en porciones discretas e indivisibles, en pequeños paquetes que él llamó ‘cuantos de energía’.

Pero más cosas pasaron cuando se empezaron a entender las implicancias de esta proposición. Apenas cinco años después del artículo de Planck, un Einstein aún sin canas usaba esa idea para explicar otra cosa que antes tampoco había podido ser desgranada: el hecho de que, al iluminar un material conductor, este absorbe parte de esa luz, estimulando los electrones en su interior y generando electricidad dentro del material. Esto es el efecto fotoeléctrico, que transforma luz en electricidad y permite así los sensores de luz que sirven, por ejemplo, para avisarle a Whatsapp que estás escuchando el audio con el celular apoyado en el oído. Lo revolucionario, sin embargo, era que esto implicaba entender finalmente que la luz también está compuesta por partículas (esos ‘paquetes indivisibles’ de energía, luego llamados ‘fotones’), pero no por eso deja de comportarse también como una onda, un fenómeno al que se llamó la dualidad onda-partícula.

La consecuencia de esto fue una cantidad desmedida de experimentos, propuestas e ideas que más tarde permitieron formar (discusiones acaloradas mediante) una teoría consistente ―la mecánica cuántica― que explica el comportamiento de la materia microscópica y, de yapa, buena parte de la química, los sólidos, e infinidad de otros fenómenos. Un punto crucial de estos debates se dio en una de las reuniones científicas más importantes de la época: la quinta conferencia de Solvay en 1927, que dejó interpretaciones ganadoras y perdedoras de la teoría cuántica (y a varios científicos peleados). Acá se pueden ver las caras largas ocasionadas.

 

Conferencia de Solvay, 1927. Abajo, tercera desde la izquierda, una Marie Curie perdida entre un mar de muchachos nos recuerda que, si ha habido algo más difícil que escalar en el sistema científico, ha sido hacerlo siendo mujer.

En los años ‘40 la cuántica ya se usaba para tratar de explicar todo. Entre otros casos de éxito se empleó para estudiar los materiales sólidos, lo cual dio lugar a la física del estado sólido, que a su vez hoy es la base de la física de materiales. Sobre esos hombros, en 1947 un grupo de físicos, entre ellos los ganadores del Nobel John Bardeen, Walter Brattain y William Shockley, desarrollaron una teoría y experimentos que resultaron en un nuevo descubrimiento con potenciales aplicaciones prácticas. Se trataba de un dispositivo sólido pequeño con tres patas metálicas, diseñado para cumplir funciones varias en un circuito electrónico. Habían inventado el transistor.

El transistor es un componente versátil de un circuito electrónico, puede funcionar como amplificador de una señal, y también como conmutador (es decir, como una llave interruptora que puede estar en uno de dos estados, los famosos ‘ceros y unos’ de las computadoras). Esto permitió manipular y controlar los estados de un sistema electrónico con circuitos fiables, baratos y de tamaño reducido, al contrario de los dispositivos que se usaban antes (las válvulas de vacío), que eran objetos más caros, más grandes y poco fiables, ya que debido a su fragilidad se rompían seguido. Usando transistores se podían realizar circuitos muy pequeños que reprodujeran las reglas de la lógica básica, llamados comúnmente compuertas lógicas, y que abrieron la puerta a la posibilidad de poder manipular operaciones lógicas cada vez más complejas. Hola, computadoras modernas.

El transistor tuvo que esperar décadas de desarrollo de teoría cuántica para que un grupo de personas altamente especializadas en el tema dieran un paso fuera del límite de lo conocido. Para 1954 la revolucionaria radio de transistores ya era una realidad, un invento que consistía en un dispositivo relativamente pequeño y transportable que permitía, entre otras cosas, ir a escuchar música al parque o molestar a los otros pasajeros del colectivo.

 

A la  izquierda, el semiconductor que revolucionó la electrónica. A la derecha, Transistor, la mascota oficial del Instituto Balseiro.

Llegaron los ‘60 y esta tecnología empezó a colmar las industrias. Un grupo de jóvenes (hoy conocidos como ‘los niños de Fairchild’) con recientes doctorados en física e ingeniería se mudó a la Bahía de San Francisco (California) para trabajar para William Shockley desarrollando transistores comerciales. Por problemas de dirección y desacuerdos varios, los ocho científicos renunciaron para fundar Fairchild Semiconductor. Su renuncia simultánea fue algo increíble para la cultura de la época, en la que se esperaba que un trabajo fuera para toda la vida. Por esto es que incluso hasta hoy en inglés se los conoce como ‘los ocho traidores’.

 

Los niños de Fairchild, 1957. Entre ellos Bob Noyce, el del medio adelante, y Gordon Moore, primero a la izquierda –Moore el de la Ley de Moore, una fórmula que predice el crecimiento exponencial de la evolución de las computadoras que todavía funciona al día de hoy.

Estos nuevos emprendedores, bajo la dirección de Robert Noyce (Bob, para los amigos), desarrollaron y mejoraron enormemente un novedoso producto que iba a revolucionar la tecnología una vez más. Era un chip de silicio compuesto por varios transistores planos interconectados, un módulo independiente preparado para realizar tareas predeterminadas: el circuito integrado. Para ese entonces ya empezaba a quedar claro que las aplicaciones de esta tecnología eran virtualmente infinitas, por lo que empleados de Fairchild empezaron a renunciar para crear cientos de empresas derivadas (spin-offs) conocidas como las Fairchildren, entre las que se pueden encontrar, por ejemplo, a AMD e Intel. Fue en esta última, fundada por Bob Noyce y Gordon Moore, donde se dio el siguiente paso conceptual con el invento de otro tipo de chip o circuito integrado, uno que entre varias ventajas de diseño tenía la capacidad de que sus funciones sean programables por el usuario mediante un lenguaje de programación de bajo nivel, también llamado lenguaje de máquina. Se trata del microprocesador, el cerebro de las computadoras y celulares de hoy en día.

Fue entonces que la Bahía de San Francisco, más conocida como Silicon Valley, empezó a ganar reputación por esa cultura emprendedora que se estaba gestando y que aún sigue vigente, llena de emprendedores en tecnología, y junto con ellos el surgimiento de los inversores de capitales de riesgo: gente con plata, amor al riesgo, y grandes expectativas. Silicon Valley no debe su nombre a una avalancha de aplicaciones dudosas para celulares, sino al desarrollo de estos dispositivos planos basados en silicio con una gran cantidad de transistores agrupados en un espacio reducido, que hoy llegan a ser cien millones por milímetro cuadrado.

 

Densidad de transistores (medida en millones de transistores por milímetro cuadrado) en chips de Intel. En naranja las denominaciones para los chips que corresponden a esos transistores. Tal como propone la ley de Moore, el crecimiento es exponencial.

El resto es historia conocida. Computadoras, software, Internet, todo cada vez más compacto y portable, más ubicuo, central e indispensable para las revoluciones tecnológicas que les siguieron y los mercados enteros que crearon. Todo posible por haber descubierto cómo operan los electrones en escalas atómicas y luego aprender a manipularlos para que hagan lo que imaginemos. Un conjunto de gente curiosa e interesada en cómo funciona el Universo, generando teorías sobre moléculas, átomos y partículas; gente que en las primeras épocas no tenían más que un interés puramente académico, dio lugar 100 años más tarde a una revolución tecnológica, informática y de comunicaciones sin precedentes. Fueron todos estos elementos, así como los profesionales, las comunidades que tejieron, y las instituciones públicas y privadas que les dieron espacio y apoyo, los que hicieron posible transitar este camino.

Hace apenas dos años, el Secretario General de las Naciones Unidas Ban Ki-moon decía que cerrar la brecha entre países desarrollados y en desarrollo dependía primero de cerrar la brecha de inversión en ciencia, tecnología e innovación (CTI): “Mientras que un objetivo de un 1% del PBI para investigación y desarrollo es percibido como alto para muchos gobiernos, los países con sistemas fuertes y efectivos de CTI invierten hasta el 3,5% de su PBI en eso. (…) Si los países quieren romper el ciclo de pobreza (…) tendrán que definir metas ambiciosas de inversión para CTI, incluyendo asignaciones especiales para la promoción de ciencia básica, y para la educación y alfabetización científica”.

El último informe de Unesco sobre inversión en Ciencia y Técnica muestra una Corea del Sur que pica en punta con una inversión del 4,3% de su PBI, Israel con 4,2% y Japón con 3,4%. Para encontrar Argentina tenemos que ir a buscarla bien abajo, al 0,6% del PBI. Ahí donde las cosas no traccionan, donde las revoluciones científicas, tecnológicas y económicas no suceden; ahí donde la palabra de los expertos en políticas públicas no se escucha y los patrones se repiten sin desafiarse.

 

“¿No te vas a morir de hambre con eso?”, me dijo. La mirada fija en la pantalla de su computadora. Y…

 

Simple e Imperfecto.

Ilustración:  Francisco Castells  

Hay 15 comentarios

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  1. Rodolfo

    Creo que el tema es mucho más complejo que invertir en CyT. Porque acá es tirarlo a la basura o peor… regalarlo a las grandes potencias. Cualquiera que descubra “algo” y que ese algo sea util va a ser reclutado por empresas extranjeras y enviado a sus bases.
    El problema no es invertir, el problema es usar y generar clientes para la tecnología en sus etapas infantes así se puede nutrir sola y no depender de papá estado.

    • Iliody

      O que el estado tome el rol de productor, que haga el I+D completo. Depender de que privados decidan invertir en el tercer mundo parece no ser algo que funcione.

    • Marcos Feole

      Justamente la motivación inicial para escribir esta nota (además de contar la historia de la cuántica/transistor) era dirigirme a personas que piensan como vos. Lamento mucho que dsps de leerla sigas usando ese discurso de ‘tirar plata a la basura’ porque significa que la nota no cumplió su cometido, el cual era: ponernos más serios y críticos en la discusión, y dejar de banalizar un tema tan complejo. Incluso peor, porque como respuesta decís que el problema del país a resolver es ‘usar y generar clientes para la tecnología’, o sea, todo al revés!

      Quizás debería haber sido más explícito con algunos puntos en la nota:

      El primer punto es entender que es imposible conseguir el desarrollo tecnológico de un país sin que este esté acompañado de desarrollo científico, incluso (y muy importante) el desarrollo de ciencia básica. Lamentablemente, el mundo en el que vivimos, desde el punto de vista del comercio y la economía, está basado enteramente en desarrollo científico y tecnológico. La gran mayoría de lo que se produce, sea bien o servicio, tiene un alto valor agregado de desarrollo científico y tecnológico incluido en sí mismo. En este escenario los países tienen la opción de posicionarse como “consumidores y revendedores” de esos productos y servicios, y así quedar estancados y dependiendo de otros países. O tienen la opción de subirse a la movida de desarrollo científico y tecnológico, y para hacer eso es NECESARIO generar una masa crítica de MUCHA gente con conocimiento científico y tecnológico sólido y especializado, con capacidad de generar aplicaciones y capacidad de comunicar ese conocimiento, generar un público curioso e interesado, generar espacios de estímulo y comunicación entre profesionales, generar organismos oficiales de transferencia de tecnología de la academia a la industria, promover los centros de investigación dentro de empresas e incluso que las empresas tomen personal especializado formado en Conicet y con doctorados. Esta es la realidad en los países desarrollados (donde científicos/doctorandos/etc con conocimiento especializado somos buscados por las empresas de manera furtiva, muchas veces con altísimos sueldos). Pero por alguna razón en Argentina hay pocas empresas tecnológicas que hagan desarrollo interno, las únicas que lo entienden bien son las empresas de finanzas que contratan físicos y matemáticos a rolete y con excelentes sueldos, y ahí se está yendo la capacidad del país de desarrollarse en áreas que realmente aporten valor estructural al país. Históricamente el desarrollo científico tecnológico en Argentina viene del Estado, desde las universidades e institutos públicos, Conicet, Arsat, CNEA, CONAE, INVAP, YPF, YTEC, INTI, y seguro que me olvido de muchos más. Pero es una realidad que el presupuesto de estas instituciones es deplorable y cada vez el sistema está más ahogado (y cuando pasa eso los científicos tendemos a irnos y no querer volver, porque realmente las condiciones afuera son cercanas a extraordinarias). ¿Por qué nadie sale a la calle a pedir por que vuelvan las políticas de desarrollo en energía nuclear que se frenaron completamente?, por citar un ejemplo. Porque no hay mucha gente que crea que es importante.

      En Argentina ¿qué tenemos? Tenemos movimiento antivacuna, homeopatía, astrología, tierra plana, religión, supersticiones, guerra contra las drogas, y así muchos más conjuntos de creencias anticientíficas y pensamiento mágico. Entonces, si la sociedad no está alfabetizada científicamente, ¿quién va a salir a la calle a pedir por desarrollo científico / tecnológico? Sin educación vamos a seguir estando atrasados, hasta que a alguno en el poder se le ocurra que quizás es importante darle una oportunidad, y no ahogar el sistema científico y educativo.

      Relegar la educación y el alfabetismo científico, relegar la ciencia básica, relegar el desarrollo científico, es relegar el futuro del país. ¿Y en favor de qué lo estamos relegando? En favor de presupuesto para defensa y la “guerra contra el narcotráfico y las drogas”. Una vergüenza, es una receta para no solucionar ni mejorar nada, y relegar el futuro de las próximas generaciones. Y lo peor, es que la única forma de cambiarlo es que se entienda que el desarrollo tecnológico depende del desarrollo científico, y que eso depende de que haya mucha gente que quiera estudiar ciencia, que haya muchos científicos, y que estos quieran trabajar y quedarse en el país. Y para eso toda la sociedad tiene que estar alfabetizada científicamente, para que se pueda entender de una vez por todas lo importante que es.

      Carl Sagan habla muy bien de esto, por ejemplo en los primeros tres o cuatro minutos de este video: https://www.youtube.com/watch?v=U8HEwO-2L4w
      Sagan deja en claro que si el desarrollo de un país depende del desarrollo tecnológico, entonces depende de que el público general esté científicamente alfabetizado. “¿Quién decide sobre ciencia y tecnología en una democracia donde las personas no saben nada al respecto?”, dice Sagan. En este sentido, proyectos como El Gato y La Caja o Educando al Cerebro (y muchos otros) deberían ser declarados de interés nacional y política de Estado. Estamos en el siglo XXI, necesitamos pensar un país donde el Ministerio de Ciencia y Técnica sea uno de los ministerios más importantes para el desarrollo, no un país donde el desarrollo científico sea relegado como secundario.

      • Javi

        Aplausos de pie para Marcos, excelente comentario, por si la nota no estaba clara, este comentario le pone los puntos sobre las íes (?).

      • Holanda

        Si, Marcos, concuerdo. Pero también recorda que desde la invención del ministerio de ciencia y el aumento del presupuesto en investigación (y repatriación) del gobierno anterior, no tuvo demasiado efectos. Lo importante no es la inversión sino la composición de la misma. Por ejemplo, en conicet se hacia ” estudios culturales” del pato donald. No es serio. Eso pasa porque no hay un sistema de vigilancia publica del temario a investigar. Con eso quiero decir, que no se promovio (ni seguro se hará) un sistema interdisciplinar de control (abierto), para evitar que se realicen investigaciones llenas de sesgos que encima pasar a engordar algun estante o recopilatio web sin implicancia en algún cambio real. Con la dignisima mención de Exactas de la uba, lo que he visto en universidades públicas es rayano a mera doxa (hipotesis de investigación social que resuelven con un deux ex machina – acabar con el capitalismo liberal, con el heteropatriarcado etc- ) sin base empirica replicable y predectible. Entonces, si Argentina solo pone 0;7 del pbi o 100 no cambia si se sigue con esta matriz académica deficitaria. Para mi el esfuerzo estatal deberia aplicarse a ciencias de vinculación industrial (ingenierías en general) con algun sistema de producción de conocimiento donde se premie investigaciones que lleguen a resultados y que la patente sea del estado, afín de distribuirla (como lo hace las empresas geneticas (Monsanto) ) a pymes . La estructura económica aumentaria por la tecnologizacion su rendimiento, y con ello ingresarian divisas del comercio internacional al estado para seguír con el circuito.

        Es un modelo muy empresarial (asi funciona las produccion ciencias desde la posguerra, con el centro en EUA) pero sino, tenemos a muchos académicos que producen conocimiento inutil o inaplicable, académicos que se pasan a multinacionales para aplicar su conocimiento util y una población que sostiene con impuestos , a intelectuales de torre de marfil que no devuelven con feedback el esfuerzo impositivo para formarlos. Gracias por leer


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