¿Wi-fi galáctica?

Increíblemente, sólo hace un poco más de un siglo que Oliver Heaviside consolidó el trabajo de varios físicos del siglo XIX en cuatro formulaciones matemáticas compactas conocidas como las ecuaciones de Maxwell. Puede que lo recuerdes alegremente de tu segundo año universitario en física.

Aparte de para exhibirse en pretenciosas camisetas rabiosamente “freaks”, las fórmulas tienen una utilidad espléndida: describen toda la radiación electromagnética — en particular, la luz y radio. En el corto tiempo desde su descubrimiento, hemos sido capaces de explotar estas elegantes ecuaciones para construir rudimentarios transmisores de chispa, y finalmente desarrollar los diminutos teléfonos móviles que nos permiten llamar despreocupadamente a nuestros amigos mientras estamos cómodamente sentados en un restaurante o en el cine. Hemos explotado las Ecuaciones de Maxwell como un antiguo bosque, y muchos técnicos afirman que ya sabemos todo lo que hay que saber sobre ellas.

No es cierto. Y el hecho de que no es cierto puede afectar a nuestro pensamiento sobre SETI.

Los experimentos actuales de SETI generalmente buscan lo que se conoce educadamente como “señales de banda estrecha”. En otra palabras, los receptores al final de nuestros radio telescopios buscan amplias franjas del espectro buscando una señal en un punto del dial — una señal que está muy restringida en una frecuencia. Colocando todo este poder de transmisión en este pequeño ancho de banda, los alienígenas pueden asegurarse que su señal destacará como Yao Ming en un picnic Munchkin.

Esto tiene sentido – al menos si los alienígenas quieren ayudarnos a encontrar su señal. Pero podría haber otras prioridades. En particular, la historia de las telecomunicaciones terrestres sugiere que hay una presión inexorable para incrementar la razón de transmisión de cualquier canal de transmisión. Hace media década, la mayoría de los lectores accedían a este sitio web con una simple línea telefónica de marcado. Ahora, es más probable que tengas algún tipo de servicio de banda ancha, que es como decir, que estás recibiendo bits de Internet al menos diez veces más rápido que antes.

De forma más general, en 150 años, hemos pasado de los cables de telégrafo, capaces de unos pocos bits por segundo, a la fibra óptica que es miles de millones de veces más rápida. La idea de “mayor ancho de banda” es tan irresistible que la frase ha entrado en nuestro léxico cotidiano — incluso entre aquellos que no saben distinguir un hertzio de una tuerca. La tecnología de la comunicación siempre está dirigida a enviar más bits — más información — por segundo.

Ahora considera la situación de los alienígenas tratando de contactar. Dado que la separación entre una civilización y otra es probablemente de al menos ciento – y tal vez miles – de años luz, cualquier envío interestelar es, de forma efectiva, de una sola dirección. Las conversaciones de ida y vuelta llevarían demasiado tiempo. Por lo que tal vez los alienígenas optaron por una señal no tan fácil de distinguir, pero una señal que lo diga todo — una señal repleta de información. Si vas a enviar un mensaje en una botella, ¿por qué no usar papel de cebolla y escribir pequeño?

La forma más directa de conseguir más información en un canal, como todo el mundo sabe, es usando un mayor ancho de banda. Casi una vez a la semana alguien me envía un correo apuntándome esto, diciendo que SETI debería buscar señales de banda nacha, no de banda estrecha. Pero hay un problema con eso. Aunque enviar una señal de banda ancha rica en información entre estrellas cercanas es perfectamente práctico (suponiendo que podrás pagar la factura de la electricidad), una vez que la distancia supera los mil años luz aproximadamente, la nube de gas caliente que impregna el espacio interestelar empieza a causar estragos y destrucción en la transmisión. Tiene lugar un proceso de “dispersión”, el cual trabaja frenando la transmisión — pero frena distintas frecuencias distintas cantidades. El resultado es una señal de banda ancha distorsionada muy parecida a cómo un sala con gran reverberación distorsionaría la música de una orquesta. Una señal de banda estrecha (el análogo acústico es una nota simple nota de una flauta) no se vería manifiestamente afectado.

Por lo que parece que hay dificultades al enviar ciertos tipos de señales de radio complejas a distancias significativas de la Galaxia. La correspondencia interestelar podría estar restringida a meras postales, lo cual sería muy molesto para alienígenas interesados en la distribución masiva de datos.

No obstante, algunos físicos suecos apuntan un posible esquema para superar este escollo. En cuidadosos análisis de las sutiles propiedades de las Ecuaciones de Maxwell, Bo Thide y Jan Bergman del Instituto Sueco de Física Espacial en Uppsala han explorado una propiedad de las ondas de radio llamada momento angular orbital. Se puede pensar en este momento orbital como en un giro de los campos magnéticos y eléctricos de ondas — un giro que aparecería si midieras la onda con un conjunto de antenas. Los detalles técnicos son complejos, pero baste decir que los científicos suecos están apuntando a otro camino para enviar información en una señal de radio — incluso en una señal de radio de banda estrecha — codificando en el momento angular orbital.

Es como si hubiesen encontrado los “canales subespaciales” de Star Trek. Autopistas ocultas a las que se pueden mover bits adicionales. Y hay una razón para pensar que esos canales de momento podrían ser insensibles al revoltijo interestelar que afecta a las señales comunes de banda ancha cuando se envían a grandes distancias.

Por lo que puede ser que nuestra búsqueda de señales de banda estrecha sea realmente una buena estrategia SETI, y no una tan obvia. Aunque tales monótonos mensajes pueden parecer elementales y carentes de mucha información, podrían estar cargados de complejidad oculta adicional.

La investigación de nuevos modos de transmisión por parte de Thide y Bergman apunta a que si encontramos una señal de los ET, podemos desear reconfigurar nuestros telescopios para buscar el mensaje codificado a través de sutiles efectos como el momento angular orbital. Una simple señal puede ser sólo un cifrado para un mensaje más complejo, y puede haber muchas más cosas en el cielo y la Tierra que ni siquiera Maxwell habría soñado …


Autor: Seth Shostak
Fecha Original: 31 de enero de 2008
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Comments (3)

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