Vida 3.0

Aquest títol correspon a un llibre escrit per Max Tegmar, un cosmòleg suec nascut el 1967. En ell parla de què significa ser humà a l’era de la intel·ligència artificial (IA). El llibre es va publicar el 2018.

Primer defineix la vida com un procés capaç de preservar la seva complexitat i de replicar-se, desenvolupant-se, passant inicialment per una fase biològica a la que nomena 1.0, després una altra cultural (2.0) i, finalment, la fase tecnològica (3.0). La primera, era sols producte de l’evolució, la segona ja era capaç de millorar el seu software mitjançant l’aprenentatge i la tercera ja pot millorar, fins i tot, el hardware.

Segons ell planteja, la IA ens podria permetre crear vida 3.0 al llarg d’aquest segle. El que caldria definir seria com aconseguir-la. En aquest debat proposa tres camps: el dels tecnoescèptics, els utòpics digitals i els que creuen en una IA benèfica.

Els primers, opinen que construir una IA sobrehumana no succeirà en centenars d’anys i que no cal preocupar-se. Els segons, diuen que és molt probable que succeeixi al llarg del segle XXI i ho veuen com un pas natural i desitjable dins l’evolució còsmica. Els darrers no creuen que arribi dins d’aquest segle, sinó que, a més, diuen que caldrà un gran esforç d'investigació sobre IA segura.

La IA actual només és capaç d’assolir objectius molt específics, mentre que la humana és extraordinàriament ampla. La nostra xarxa neuronal és un substrat potent per l’aprenentatge, ja que, pel fet d’obeir les lleis de la física, pot reorganitzar-se per millorar progressivament la seva capacitat d’implementar determinades funcions. La tecnologia duplica la seva potència cada dos anys (Llei de Moore). El seu cost s’ha reduït a la meitat en aquest període durant gairebé un segle. Això ha permès l’era de la informació.

El progrés a curt termini ha estat capaç de millorar considerablement les nostres vides en moltes formes. A la nostra vida personal, a les xarxes elèctriques, mercats financers, vehicles autònoms, robots cirurgians i sistemes de diagnosi. Un dels grans reptes serien els problemes tècnics relacionats amb la verificació, validació, seguretat i control. En especial els derivats del control d’armes per l’AI. Es podria plantejar un tractat internacional per prohibir determinades armes autònomes?.

Podríem arribar a tenir robojutges?, les nostres lleis haurien d’adaptar-se ben ràpidament per seguir el ritme dels avenços en IA. Temes com la privacitat, responsabilitat i regulació serien cabdals.

Segurament les màquines intel·ligents ens acabin substituint per complet, encara que fent-lo de manera progressiva. Però caldria, per compensar, que la riquesa generada servís per millorar les condicions de vida de totes les persones. Així s’evitaria que augmentés la desigualtat de forma significativa, tal com vaticinen molts economistes.

Altre dubte que es planteja és si algun dia aconseguim una IA general de nivell humà, podríem arribar a una explosió d’intel·ligència que ens deixés molt enrere? La podríem controlar?

Com podria evolucionar una cursa cap la IA general?, podrien sorgir diversos escenaris de cara als propers mil·lennis. Aquesta superintel·ligència podria conviure pacíficament amb el humans?, independentment de que es vegi forçada a fer-ho -esclavitzada- o de forma amigable.

Podria la humanitat extingir-se i ser reemplaçada per la IA o per res més, extinció total?. No existeix cap consens entre els experts de quin seria l’escenari desitjable. Tots tenen inconvenients. Cal definir ben clarament els nostres objectius futurs per no desviar-nos ni equivocar-nos.

Si arribéssim a aquest nivell de vida superintel·ligent, segurament en milions d’anys, es podrien aprofitar molt més eficaçment els recursos. La biosfera podria créixer de l’ordre de 32 magnituds i obtenir més recursos a través de la colonització còsmica a una velocitat propera a la de la llum. El primer producte a compartir o comercialitzar seria la informació. El problema podria sorgir quan les civilitzacions estiguessin tan separades que fos dificultós controlar-les. En aquestes noves civilitzacions es podrien crear nodes superintel·ligents, cooperadors o no, però que a l’expandir-se podrien donar com resultat l’assimilació, la cooperació o la guerra. 

La intel·ligència és la capacitat d’assolir objectius complexes. Podem conformar els objectius de la màquina amb els nostres? Podrem aconseguir que els aprenguin, adoptin i conservin? Es pot crear IA que vetlli per l’autoconservació, l’obtenció de recursos i la curiositat per comprendre millor el món?

La majoria dels éssers humans estan d’acord a grans trets sobre molts principis ètics, però no està clar com aplicar-los a altres animals no humans ni a la IA futura. No està clar com dotar una IA superintel·ligent d’un objectiu últim que no sigui indefinit ni condueixi a la destrucció de la humanitat. Cal investigar més a fons sobre algunes qüestions filosòfiques difícils de definir.

No existeix una definició indiscutible de «consciència», com a experiència subjectiva. Saber si les IA són conscients o no porta a nous problemes filosòfics i ètics. Poden sofrir, han de tenir drets ? Ho tindrem que decidir.

La constel·lació d’Orió

Aquesta constel·lació la podem veure al cel gairebé tot l’hivern, al desembre surt per l’est cap a les 19 hores i es manté visible fins que es pon a les 5 del matí.  Entre maig i juliol no és visible a cap hora de la nit.

És de les més fàcils d’identificar per dos detalls. Es troba a la dreta de l’estrella, no planeta, més brillant del cel, l’estrella Sírius i, també, perquè conté una agrupació de tres estrelles alineades de forma recte, que destaquen molt. Es coneixen popularment com les Tres Maries o els Tres Reis Mags, oficialment són el cinturó d’Orió.

La forma completa de la constel·lació, segons la mitologia grega, correspon a la d’un caçador que porta una maça a la mà esquerra i un escut a la dreta. Les seves principals estrelles corresponen a les espatlles, les dos superiors, i les dos de les cames o genolls a la part de baix. L’espatlla esquerra és una estrella supergegant de color vermellós, nomenada Betelgeuse, mil vegades més gran que el Sol i que abastaria fins el planeta Venus, d’estar situada on és aquest. Al genoll dret es troba una altra supergegant, ara de color blau, i de nom Rigel.

 També li destaca el cinturó, ja esmentat, amb Alnitak, Alnilam i Mintaka, d’esquerra a dreta i el baldric, la tira de cuiro per a contenir l’espasa, on es troba M42, la joia de la constel·lació.

Als seus peus trobem les constel·lacions del dos Cans, Major -on hi ha Sírius- i Menor, a més de la Llebre. Al costat dret, també es distingeix un seguit d’estrelles que formen l’escut. Tot seguit ja trobem Taure.

Aquestes estrelles no són velles, sembla que es van formar fa uns 12 milions d’anys com a conseqüència, d’una o vàries, ones expansives originades per explosions d’estrelles a una zona nomenada cinturó de Gould. Dites ones van provocar que els gasos i la pols que hi havia existents en aquella zona, es condensessin originant grups d’estrelles, conegudes com el Grup d’Orió. Totes les estrelles que formen la constel·lació van néixer d’aquest grup i s’han anat separant amb el temps.

Aquest grups, que no van arribar a conèixer els dinosaures, fan d’aquesta zona -d’hivern a l’hemisferi nord, o estiu al sud- una de les més boniques del cel per observar amb telescopi. Quant més a prop de l’equador viatgem, més altes estaran i més fàcil serà la seva observació.

El primer grup conegut com OB1a es troba entre Mintaka, l’estrella de l’extrem dret del cinturó i Bellatrix, l’espatlla dreta. Quatre milions d’anys més tard es va formar el grup OB1b que correspon a les estrelles del cinturó. Entre 2 i 5 milions d’anys més tard es va formar el núvol OB1c, corresponent a l’espasa d’Orió. Finalment, fa ara uns 2 milions d’anys es va formar el grup OB1d que correspon al conegut com la nebulosa d’Orió, o M42, i també engloba M43 i el cúmul del Trapezi. Aquest és a l’esquerra de M42, té una antiguitat inferior al milió d’anys i il·lumina amb les seves estrelles el núvol de gas de M42.

Publicat a la revista "Els Colors del Pla de l'Estany" en el seu nº 264 de desembre de 2021

Objectes interestel·lars

A finals d’octubre de 2017 va sorgir una nova classe de cossos espacials, la dels objectes interestel·lars. Amb aquesta definició es volen incloure tots els objectes que entren al sistema solar però que venen de fora d’ell. De fet, podríem dir que ens venen a visitar, passen prop del Sol, i tornen a marxar.

El primer objecte catalogat en aquest grup es va descobrir amb el telescopi Pan-STARRS, situat a Hawaii, per l’astrònom Robert Weryk. En un principi es va creure que es tractava d’un cometa (C/2017 U1), però finalment, al comprovar-se que no mostrava cap mena de cua, es va classificar com un asteroide. L’ A/2017 U1, encara que després el tornarien a rebatejar per tercer cop.

Es va iniciar la seva observació quan es trobava només a 0,2 UA de la Terra (30 milions de km) i es va poder observar durant 27 dies. Estudiant-lo es va comprovar que tenia l’excentricitat més alta de tots el cossos observats i que la seva òrbita era hiperbòlica. Aquest darrer punt significa que provenia de fora del sistema solar, els cometes d’origen solar tenen òrbita parabòlica. Aparentment venia de l’estrella Vega, a la constel·lació de la Lira. També presentava una velocitat molt alta, 26 km/s, uns 96.000 km/h. L’objecte més ràpid del sistema solar.

També es va determinar la seva forma estudiant la seva variació de brillantor conforme anava girant. Es va determinar que un dels seus costat mesurava 100 metres i l’altre només 10 m.  La seva forma era com la d’un cigar gegant, o encara millor com un coet Saturn V, el que va portar els primers homes a la lluna.

Finalment se’l va batejar amb el nom d’Oumuamua, nom hawaià que significa «missatger llunyà que arriba primer» i, oficialment com 1I/Oumuamua, per tant té el primer número de la classe.

Foto: ESA

Dos anys després, el 30 d'agost de 2019, un astrònom aficionat d’Ucraïna, en Guennadi Borisov, va descobrir un segon objecte interestel·lar observant amb un telescopi de 65 cm de diàmetre. Aquest nou cos es va acabar batejant, per la UAI, com 2I/Borisov. Encara viatjava a més velocitat, a 32,8 km/s i també presentava una òrbita clarament hiperbòlica.

Presentava un color vermellós i amb cua. Els estudis de la mateixa van permetre determinar que contenia gasos com el cianur i l’oxigen. Tenia gran semblança amb els cometes que estan originats dins del nostre sistema solar, al núvol d’Oort, mils cops més lluny que el planeta nan Plutó. De forma rodona i d’entre 200 i 500 m de diàmetre.

Alguns càlculs estadístic suggereixen que pot haver un objecte interestel·lar per cada 10 UA cúbiques. Els futurs telescopis com el Large Synoptic Survey Telescope (LSST) que s’instal·larà a Xile el 2022 diuen que serà capaç de detectar un objecte d’aquesta classe cada any.

L’estudi d’aquest objectes externs al nostre sistema solar esperem que ens ajudi a poder entendre molt més sobre el disc que forma el planeta on es va originar. Serà emocionant esbrinar com seran els components d'altres sistemes en relació amb els nostres.

Publicat a la revista "Els Colors del Pla de l'Estany" en el seu nº 263 del novembre de 2021

Ocultacions i trànsits de planetes

El dia 21 de desembre de 2020 els planetes Júpiter i Saturn es van aproximar a una distància aparent de 6,01’. Mirant cap a on eren es veien dos puntets lluminosos mirant cap on es trobaven. Una delícia pels astrofotògrafs, poder unir en una sola foto els dos planetes. Un esdeveniment mai vist.

Animat per aquesta coincidència vaig demanar a un amic, Antonio Bernal, divulgador científic de l’Observatori Fabra de Barcelona, expert en càlculs astronòmics que em digués si era possible que en algun  moment es pogués produir una ocultació entre Júpiter i Saturn.

La resposta va ser afirmativa, es podria arribar a produir l’ocultació, però no s’ha produït cap des del 5.000 aC ni es produirà fins el 10.000 dC. La major aproximació entre els anys 1.600 i 2.600 dC va ser el 1623 i es tornarà a produir el 2417 i serà de 5’, una mica menys que ara. Altres dues seran de 6’, el 2080 i el 2477. Per trobar una aproximació major caldrà esperar a febrer de l’any 9528 dC quan es trobaran a tan sols 1’ de separació.

L’anterior va ser el novembre de 5209 aC quan sí que es va produir una ocultació.

De fet l’any de Júpiter és d’11,8 anys terrestres i el de Saturn de 29,7. Aquest fet permet que cada 100 anys es trobin unes 4-5 vegades propers en el cel, però tota la resta de conjuncions, fora de les esmentades tindran separacions superiors.

Els planetes interiors, Mercuri i Venus, no poden produir ocultacions de Júpiter i Saturn, són massa petits, només poden fer trànsits. Però Venus sí que pot fer ocultacions de Mart, de fet ho ha fet dos cops, un l’any 493 aC i l’altre el 1550 dC.

Entre Mercuri i Venus es pot donar de tot, trànsits i ocultacions, segons les posicions relatives dels astres a les seves òrbites.

Conjunció júpiter-Saturn 21 desembre 2020
Autor: Sajal Chakravorty

El principal inconvenient per a veure      aquests trànsits o oculta-cions és, lògicament el Sol, que impedeix qualsevol observació a menys de 15º d’elongació. Aquest angle és el format entre el Sol, la Terra com vèrtex i el planeta a observar. La lluminositat del Sol impedeix fer observacions amb qualitat.

En la passada història només existeixen tres registres d’aquests fenomens. El primer va ser el 12 de setembre de 1170, entre Mart i Júpiter, i va ser documentat per en Gervasi de Canterbury. Avui en dia aquesta observació es considera dubtosa, doncs, sense telescopi, la capacitat de l’ull humà per distingir mesures angulars és inferior al minut. La segona ocultació va ser entre Mart i Venus el 13 d’octubre de 1590 i va ser feta per en Michael Maestlin, el més reconegut astrònom entre les èpoques de Copèrnic i Kepler i mestre d’aquest darrer. De fet, després s’ha pogut comprovar que aquesta ocultació només va ser parcial.

La tercera ocultació -entre Venus i Mercuri- va ser feta per en John Bevis el 28 de maig de 1737, un metge aficionat a l’astronomia, que utilitzava els telescopis de l’observatori de Greenwich. Aquesta persona ha estat l’única en tota la història de la humanitat que ha observat una ocultació entre planetes.

Publicat a la revista "Els Colors del Pla de l'Estany" en el seu nº 262 de l'octubre de 2021

Forats negres a la Via Làctia

L’evolució de la vida de les estrelles ve determinada per la seva massa. Així les que tenen poc pes, per sota de 9 vegades la massa del Sol (MS), acaben com nanes blanques, podent haver esclatat abans formant una nebulosa planetària. Les que tenen un massa entre 9 i 30 MS acaben en una explosió de supernova i deixen un romanent en forma d’estrella de neutrons.

Quan l’estrella té una massa superior a 30 MS  el final que l’espera és un forat negre. La definició d’aquest és una concentració de matèria d’altíssima densitat, tal que la seva força gravitatòria és tan elevada que la velocitat d’escapament és superior a la velocitat de la llum. Com que no hi ha res que pugui superar aquesta velocitat, resulta que res pot escapar del forat negre. Ni la pròpia llum.

La base teòrica del forat negre la va donar Einstein amb les seves formules el 1915 i la paraula va néixer el 1964 en un escrit de l’astrònoma Anne Ewing.

Al centre de la nostra galàxia existeix un forat negre supermassiu, conegut com Sagitari A*, que té uns 4 milions de MS de massa. De fet el 2004, es va anunciar que a la nostra galàxia existien més de 30 forats negres. Ara ja es parla que poden existir cent milions de forats negres, entre totes les masses i mides, dins de la Via Làctia.

Ara, com es pot detectar un forat negre si és negre? Doncs existeixen dos mètodes i ambdós indirectes, i només són aplicables a sistemes binaris, és a dir, el forat negre i una altra estrella. Si es troben sols no es poden detectar més que de forma casual.

M87 - Foto d'Event Horizon Telescope

El primer mètode és per la deformació de l’òrbita de l’estrella visible que acompanya al forat negre. Estudiant-la es pot observar que gira al voltant d’alguna cosa que no es veu, el forat negre. També es poden detectar per l’esclat de raigs X que deixen escapar pel seu eix de gir o bé, pels raigs d’alta energia que deixa escapar el núvol de gas que està sent estirat pel forat negre, que al ser arrossegat, s’escalfa i emet partícules d’alta energia.

El primer forat negre identificat va ser Cygnus X-1, una font de raigs X d’alta energia situada a la constel·lació del Cigne. El seu descobriment va ser pel segon mètode abans esmentat. Tot el gas que anava xuclant el forat negre s’escalfava a milions de graus per l’estrabada gravitatòria que li feia emetre llum en forma de raig X de forma detectable. El com es va fer també és curiós. Va ser amb un detector Geyger volant en un coet. Així es van descobrir les vuit primeres fonts de raig X al cel. Recordem que l’atmosfera filtra aquestes emissions i no les hi permet arribar als detectors terrestres.

A l’abril del 2019 es va donar a conèixer la primera foto real feta des de la Terra, d’un forat negre. Era M87 i la foto es va aconseguir sumant els esforços de vuit radiotelescopis. Va ser feta pel consorci Event Horizon Telescope. Lògicament el que es veu a la foto és el gas radiant que circula al voltant del forat negre, i aquest, al centre de la imatge.

Publicat a la revista "Els Colors del Pla de l'Estany" en el seu nº 261 del setembre de 2021

El futur del nostre Sol

La pregunta seria, sobreviurà el Sistema Solar a la mort del nostre Sol?

La mort del Sol està prevista per d’aquí a uns 4.500 milions d’anys, però algun dia arribarà. Què passarà llavors amb el Sistema solar, o el que en quedi?

El problema no comença el dia en que el Sol exploti, començarà molt més aviat. A mesura que la reacció de fusió nuclear d’hidrogen en heli es va produint i aquest darrer es va acumulant al nucli, es van succeint canvis. La combustió de l’hidrogen es veu pertorbada per la presència d’aquest nou compost i per mantenir l’equilibri li cal pujar la temperatura de les seves reaccions de fusió i tornar-se més calent.

Això significa que el Sol es torna cada cop més brillant. A l’època dels dinosaures el Sol era més tènue i d’aquí a uns centenars de milions d’anys serà insuportable. La nostra atmosfera deixarà d’existir tal com és ara i serà de diòxid de carboni. Els oceans s’evaporaran.

Conforme el Sol segueixi cremant hidrogen, s’anirà inflant i es tornarà vermell, passarà a ser una estrella gegant vermella. S’empassarà dins de la seva atmosfera solar els planetes Mercuri i Venus. Quan arribi a l’alçada de la Terra, en un dia desapareixerà el planeta. Fins el nucli de ferro es fondrà i passarà a formar part del Sol.

Els planetes exteriors també patiran. Tots ells perdran les seves atmosferes. Els anells de Saturn, fets d’aigua es fondran. Els satèl·lits d’aigua com Europa i Encèlad perdran les seves closques gelades.

Potser algun d’ells s’aprofitarà d’aquesta massa expulsada i, si la pot captar, creixarà en mida.

Però el Sol encara continuarà fent feina. En les seves darreres etapes, s’inflarà i contraurà repetidament, pulsant durant milions d’anys. Això significa que anirà empenyent i estirant els planetes que quedin fins al final capturar-los o expulsar-los del sistema.

Evidentment la zona habitable, on la temperatura superficial permet l’existència d’aigua líquida es desplaçarà cap a l’exterior. Els objectes del cinturó de Kuiper, com Plutó i d’altres planetes nans, perdran la seva fredor i es podrien transformar en mini-terres orbitant un Sol vermell.

D’aquí a milers de milions d’anys, quan el Sol deixi de cremar heli i, gairebé tot, sigui carboni i heli, s’haurà transformat en una nana blanca, després d’explotar. Ja no podrà cremar res més. Primer serà un estel molt calent però després afluixarà i deixarà d’emetre radiacions de raigs X, nocives per a la vida tal com la coneixem.

Potser en aquells moments, amb les restes de la seva pròpia explosió o, per haver capturat algun dels planetes exteriors del vell Sistema Solar, podrà sorgir un nou sistema planetari. Encara que els nous planetes estaran més a prop de la nana blanca que abans estava Mercuri del Sol i, també, estaran atrapat per les forces de marea i sempre oferiran la mateixa cara a l’estrella. Per tant la possible zona habitable serà només el limbe entre la zona fosca i la il·luminada.

No podem esperar gaires alternatives.

Publicat a la revista "Els Colors del Pla de l'Estany" en el seu nº 260 de l'agost de 2021

Eclipsis de Sol a la dècada dels 20 del segle XXI

Començarem fent una mica d’història. El maig de 1900 va tenir lloc un eclipsi total que va travessar la península des de Porto (Portugal) fins a Alacant. Cal destacar-lo perquè va venir l’astrònom francès Flammarion a observar-lo a Elx, així com de molts altres països a observar-lo. Va durar 1’18’’.

El 1905 va tenir lloc el darrer eclipsi de Sol total a la península, entrant per Galícia i sortint per València. El 1912 va haver un d’anular i el darrer total va passar per sobre de les illes Canàries l’octubre de 1959. Des de llavors cap altre de total.

El darrer més notable va ser el parcial del 1999, aquí a Catalunya es va veure en un 70% de la seva totalitat. Va ser total a Europa Central i va crear gran expectació.

En aquesta dècada dels anys 20 del segle XXI, en tindrem dos de totals i un d’anular.

El primer serà total, el 12 d’agost de 2026. Entrarà per Astúries i acabarà amb la posta de Sol cap a Castelló. Caldrà buscar un lloc en alçada -el Sol es posa per l’oest- i es trobarà només a 4º per sobre de l’horitzó. Durarà 1’ 40’’

El següent serà també total, el 2 d’agost de 2027. Però la seva línia central, on dura més per igual longitud (coordenada geogràfica), no passarà per sobre de la península, caldrà desplaçar-se fins a Tetuan, al Marroc. Des d’Espanya es veurà a primera hora del matí per la franja de costa entre Cadis i Almeria. Quan més al sud de la península, millor, més durada. Quan més a l’est més bona observació, el Sol estarà més alt, i també més durada. A Cadis està previst que duri 2’56’’. A Tarifa 4’37’’. La durada màxima serà de 6’23’’ a Egipte.

El tercer tindrà lloc el 26 de gener de 2028, però no serà total sinó només anul·lar. No quedarà amagat tot el disc solar i caldrà mirar-lo amb ulleres de protecció. El Sol quedarà tapat per la lluna en un 83%. L’ombra entrarà per Cadis i creuarà fins a València. Malauradament també coincidirà amb la posta del sol, així que també caldrà buscar un lloc amb bona perspectiva cap a l’oest.

Un eclipsi de Sol pot tenir una durada màxima de 8 minuts, segons les posicions relatives dels tres astres. L’ombra es desplaça a uns 3.000 km/h i origina una franja on es pot veure la totalitat d’uns 200 km d’amplada. Fora d’aquesta franja l’eclipsi ja no és total sinó parcial.

És evident que els eclipsis de Sol es produeixen quan la lluna s’interposa entre la Terra i el Sol. Per tant aquella es troba està sempre en fase de lluna nova, no es veu il·luminada, el Sol l’enfoca pel darrera. Per contra els eclipsis de lluna es produeixen sempre en fase de lluna plena.

L’observació d’un eclipsi total de Sol és quelcom espectacular, la gent que el veu per primer cop no deixa de xisclar i, fins i tot, de plorar davant d’aquesta experiència. Recomano fermament a tothom que tingui l’oportunitat que gaudeixi d’un eclipsi total de Sol. No hi ha res tan imponent a tota la natura.

Publicat a la revista "Els Colors del Pla de l'Estany" en el seu nº 259 de juliol de 2021