Written by El desarrollo de la ciencia permite la creación de tecnologías cada vez más avanzadas. El siglo pasado ha sido testigo del surgimiento de la tecnología electrónica y digital que continúa evolucionando a gran ritmo en nuestro siglo. La ciencia influye en el surgimiento de nuevas tecnologías que brindan nuevas herramientas para el avance del conocimiento científico, cerrando un círculo virtuoso de creatividad y progreso.
Para los físicos, las leyes que gobiernan el Universo se pueden describir matemáticamente. Así, los primeros pensadores que desarrollaron la ciencia tal como la conocemos hoy usaron las matemáticas para describir la realidad. Sin embargo, Kurt Gödel descubrió que no sería posible describir matemáticamente toda la realidad, ya que ningún sistema lógico puede ser simultáneamente completo y consistente.
En 1945, Estados Unidos comenzó a utilizar la primera computadora electrónica. Unos años después, este tipo de máquina permitiría realizar muchos cálculos por segundo, algo impensable para un ser humano. De esta forma, incluso si la teoría matemática no pudiera describir toda la realidad, sería posible profundizar en el conocimiento sobre algunos sectores de esta realidad. Actualmente, algunas supercomputadoras instaladas en centros de investigación son capaces de realizar decenas de petaflops, es decir, cuatrillones de operaciones por segundo. Con tal velocidad es posible simular fenómenos subatómicos, meteorológicos e incluso galácticos. Para desarrollar este tipo de simulación se requieren conocimientos de Física y Computación, conformando una nueva disciplina interdisciplinar conocida como Física Computacional. Algunas universidades brasileñas incluso ofrecen una licenciatura en Física Computacional. Uno de ellos es la Universidad Federal de São Carlos (UFSCAR). Según el sitio web de la institución, «el curso tiene énfasis en modelar problemas físicos para que puedan ser resueltos con la ayuda de la computación».
Ciertos problemas no pueden resolverse mediante la aplicación directa de teorías. Un ejemplo muy simple es el descubrimiento de números primos. No existe una teoría matemática para enumerar todos los números primos o predecir si un número grande será primo o no. Sin embargo, con la ayuda de computadoras es posible realizar conteos largos y probar si un número es primo. Es imposible predecir la ocurrencia de fenómenos meteorológicos con mucha anticipación, por ejemplo. Sin embargo, basándose en datos obtenidos de instrumentos de todo el mundo, las supercomputadoras pueden simular sucesos atmosféricos con una precisión y avances cada vez mayores. Para ello, es necesario desarrollar modelos computacionales basados en los conocimientos teóricos disponibles. Estos modelos se ejecutan en computadoras como Tupã, capaces de realizar 258 teraflops, equivalente a 258 billones de cálculos de punto flotante por segundo. Tupã es la computadora más rápida del hemisferio sur y está instalada en el Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales, INPE, en São Paulo.
Tupã – la supercomputadora del INPE
La aplicación de computadoras para aumentar el conocimiento sobre la naturaleza permite a la ciencia explorar fenómenos extremos como las colisiones de partículas subatómicas. Este conocimiento influye directamente en el desarrollo de nuevas tecnologías que inspirarán a las supercomputadoras en un futuro próximo. Los modelos desarrollados a partir de la física computacional se han utilizado en los campos de la biología, la química, la ingeniería, la medicina, los nuevos materiales, los dispositivos electrónicos, la nanotecnología e incluso en el estudio de los mercados financieros. Los principios y métodos originales de la física se utilizan para generar avances en computación, con nuevos algoritmos y aplicaciones en computación cuántica.
Fuentes:
http://cursos.ifsc.usp.br/index-fc-curso.php
http://paginas.fe.up.pt/~mei04021/geb/geb_visao_geral.php
http://tecnoblog.net/56910/
http://g1.globo.com/tecnologia/noticia/2010/11/supercomputador-instalado-no-brasil-eo-29-mais-poderoso-do-mundo.html
