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Las futuras máquinas del año 2100

octubre 1, 2021

En el año 1900, el mundo estaba en medio de una revolución de las máquinas. A medida que la energía eléctrica se volvió más omnipresente, las tareas que antes se realizaban a mano ahora se completaban rápida y eficientemente con una máquina. Las máquinas de coser reemplazaron la aguja y el hilo. Los tractores reemplazaron a las azadas. Las máquinas de escribir sustituyeron a los bolígrafos. Los automóviles sustituyeron a los carruajes tirados por caballos.

Cien años después, en el año 2000, las máquinas volvieron a traspasar los límites de lo que era posible. Los humanos ahora podrían trabajar en el espacio, gracias a la Estación Espacial Internacional. Descubríamos la composición de la vida gracias al secuenciador de ADN. Las computadoras y la red mundial cambiaron la forma en que aprendemos, leemos, nos comunicamos o iniciamos revoluciones políticas.

Entonces, ¿cuáles serán las máquinas que cambiarán las reglas del juego en el año 2100? ¿Cómo harán que nuestras vidas sean mejores, más limpias, más seguras, más eficientes y más emocionantes?

Preguntamos a más de tres docenas de expertos, científicos, ingenieros, futuristas y organizaciones en cinco disciplinas diferentes, incluido el cambio climático, el ejército, la infraestructura, el transporte y la exploración espacial, sobre cómo las máquinas del 2100 cambiarán a la humanidad. Las respuestas que obtuvimos fueron estimulantes, esperanzadoras y, a veces, apocalípticas.

Clima: adaptarse hasta que cambiemos

Arte finoimágenes falsas

En 2018, nuestro planeta está en problemas. Dos siglos de combustibles fósiles han dado lugar a múltiples preocupaciones ambientales que recién ahora comenzamos a comprender. Para el 2100, se predice que el nivel del mar en el mundo aumentará entre 30 y 12 pies, lo que pondrá en riesgo a miles de millones de personas. A pesar de estas terribles advertencias y temores bien fundados, los seres humanos siempre han tenido una habilidad especial para la adaptación.

Primero está resolver el problema más grande: la contaminación. Si los combustibles fósiles ya no existen, ¿qué impulsará nuestro mundo en 2100? La energía hidroeléctrica, eléctrica y eólica son opciones obvias, pero la tecnología solar y de fusión puede resultar la más prometedora.

La broma clásica sobre la energía de fusión es que la adopción generalizada siempre está a solo «20 años de distancia», pero los proyectos privados y financiados por el gobierno buscan locamente esta fuente de energía libre de carbono que crearía efectivamente la «batería perfecta».

Pero capturar los rayos del sol es solo el primer paso, todavía necesitamos encontrar una manera de almacenarlos.

Pero si la fusión permanece fuera de nuestro alcance, siempre tenemos el Sol. Aunque la energía solar ya es un engranaje importante en cualquier red energética moderna, en el año 2100, la energía solar podría desempeñar un papel mucho más central. John Mankins, ex tecnólogo en jefe de Exploración Humana y Desarrollo del Espacio de la NASA, explicó que serán «satélites de energía solar con energía inalámbrica de largo alcance, que entregarán grandes cantidades de energía solar asequible a los mercados globales» que alimentarán nuestro planeta de manera limpia durante décadas. desde ahora.

Pero capturar los rayos del sol es solo el primer paso, todavía necesitamos encontrar una manera de almacenarlos. Para el 2100, dice el director global de resiliencia de AECOM Josh Sawislak, muy bien podríamos haber resuelto este problema haciendo que todo sea un colector de energía solar, desde la pintura de nuestra casa hasta el asfalto de la carretera. Luego, la gente almacenará esta energía en un pequeño dispositivo portátil de energía solar del tamaño de un teléfono inteligente moderno.

“Tendré un dispositivo pequeño con el que podría hacer funcionar mi auto”, dice Sawislak.

La energía del Sol será tan útil para los humanos del futuro, que el poder del carbono desaparecerá, casi. “La energía a base de carbono para 2100 será como la iluminación de gas de hoy”, dice Sawislak. «Lo vas a ver … solo en lugares que están tratando de ser históricos».

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Harald Sundimágenes falsas

Junto con nuestras vidas impulsadas por el sol, las ciudades flotantes, las compuertas portátiles, el suelo sintético y los edificios biológicos también ayudarán a proteger el planeta. Pero es probable que la geoingeniería sea lo que la salve.

Si bien la manipulación a gran escala de la atmósfera y el medio ambiente sigue siendo controvertida, muchos científicos piensan que vale la pena explorar si queremos alguna esperanza de mantener la Tierra amigable para los humanos. Aunque la idea de máquinas masivas que extraen la contaminación y bombean mezclas que salvan vidas suena genial, esa visión viene cargada de muchas salvedades.

La gran preocupación son las consecuencias catastróficas de la manipulación de nuestra atmósfera. En 2007, los investigadores de Harvard concluyeron que la geoingeniería era demasiado arriesgada en este momento, pero ¿qué pasa en el siglo 22? ¿Cómo sería una máquina así?

¿Quizás serán flotas de grandes drones que cubren la atmósfera superior y emiten toneladas de material similar al polvo extremadamente fino al cielo sobre nosotros? O tal vez serán máquinas «que puedan eliminar de manera eficiente los gases de efecto invernadero no solo de fuentes puntuales, sino también de la atmósfera en una escala lo suficientemente grande como para detener y revertir el cambio climático global», dice Lisa Alvarez-Cohen, profesora de ingeniería ambiental en Berkeley.

Pero no tenemos que esperar un nuevo siglo para este tipo de tecnología. De hecho, ya está en proceso.

Guerra: El ascenso del robot soldado

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Cristina Monaroimágenes falsas

Siempre y cuando El Homo sapiens ha caminado por la Tierra, la guerra ha sido una parte ineludible de la vida y no hay duda de que las guerras seguirán existiendo en las próximas décadas. Pero en el próximo siglo, la guerra puede verse muy diferente de lo que es hoy.

Para el 2100, las muertes humanas podrían disminuir debido a la mayor dependencia de la inteligencia artificial, la automatización y armamento más exacto.

La fusión de máquinas, inteligencia artificial y humanos en el campo de batalla en el siglo 22 es difícil de entender para nuestras mentes de 2018. Estas fusiones de mente humana / máquina pueden parecer ciencia ficción, pero DARPA dijo Mecánica popular que la guerra pronto podría usar «un grado sin precedentes de simbiosis humano-máquina … con interfaces entre estos poderosos sistemas y sus operadores humanos lo más fluidas posible».

Aunque probablemente no sean tan grandes, las máquinas como los Jaegers de Pacific Rim o cualquier número de mechas parecen una comparación cercana.

«Las armas serán más pequeñas, más rápidas, más versátiles y menos letales».

Junto con la IA, la automatización sustituirá el hardware de la máquina por vidas humanas. Al igual que los drones militares de hoy, los sistemas de aviones no tripulados de larga duración podrán realizar ataques sin poner tantas vidas en riesgo. El gran paso adelante será diseñar un arma más precisa y versátil sin infligir daños colaterales masivos.

«Las armas serán más pequeñas, más rápidas, más versátiles y menos letales», dijo Gil Metzger, director de investigación aplicada de Lockheed Martin. Mecánica popular. «Podrán completar la misión con una mayor probabilidad de éxito, pero sustancialmente menos daños colaterales y menos víctimas».

Pero no todo el mundo cree que la IA militar y la automatización sean algo bueno. Mankins cree que es peligroso imaginar un siglo 22 en el que las máquinas estén «autorizadas por gobiernos (mundiales) con autoridad y capacidad para obligar a los humanos a cumplir con la fuerza». Como un futuro dominado por Gort o Skynet.

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No solo los soldados cambiarán en el nuevo siglo, las armas también serán casi irreconocibles. Iain McKinnie, desarrollo comercial de sensores y sistemas láser en Lockheed Martin, dice que los equipos láser y de energía directa son las armas de elección en el futuro debido a su precisión, «bajo costo por disparo» y un cargador casi ilimitado, todo en un paquete más pequeño que un AK-47.

McKinnie dice que si nos acercamos a usar un generador de 50 kW para alimentar un rayo (láser) de 50 kW «no es inconcebible que en 2100 tengamos» armas láser de mano «. En otras palabras, configure phasers para matar.

En noviembre, el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea otorgó un contrato a Lockheed Martin para el «diseño, desarrollo y producción de un láser de fibra de alta potencia» con planes para probarlo en un avión de combate táctico para 2021.

Infraestructura: más rápida, más eficiente y subterránea

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A pesar de que la infraestructura de nuestro país recibe constantemente malas calificaciones, existe el optimismo de que para el 2100 muchos de estos problemas podrían solucionarse con la ayuda de máquinas grandes y pequeñas, como las realmente pequeñas.

Imagine miles, o incluso millones, de pequeñas máquinas trabajando juntas en un «enjambre» para reparar un puente de manera rápida y precisa o para construir infraestructura de emergencia durante inundaciones masivas. Ese es el potencial futuro de la nanotecnología.

Pero mientras estas pequeñas máquinas funcionan para reparaciones, eventualmente un sistema de tránsito obsoleto necesita ser reemplazado. Para el 2100, los sistemas ferroviarios de alta velocidad completamente nuevos, o incluso los hipervirales, habrán reemplazado al actual y obsoleto. Los sistemas que están en la primera fase de producción, como el de Los Ángeles a San Francisco, son solo el comienzo. Para fines de siglo, los ferrocarriles y túneles atravesarán el país con transporte de alta velocidad a lo largo de un sistema de infraestructura mantenido y financiado con fondos privados.

Para el 2100, es probable que pueda ir de DC a Nueva York en menos de 30 minutos.

Aunque mucha de esta tecnología futura ayudará a resolver grandes problemas, poder aprovechar completamente los recursos encerrados en nuestros océanos podría tener el impacto más generalizado. A pesar de que el 71 por ciento de la superficie de la Tierra está cubierta de agua, el agua potable sigue siendo un problema enorme. Más del 96 por ciento del agua del planeta no es potable debido a que es salina o está contaminada de otra manera.

Pero Alvarez-Cohen de Berkeley cree que el próximo siglo lo habrá resuelto, habiendo desarrollado una máquina que filtra el agua con la máxima eficiencia, quizás poniendo fin a la crisis mundial del agua.

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Con una gran necesidad resuelta, otra necesidad humana también necesita ser reparada: la vivienda. Según la mayoría de las estimaciones, la Tierra albergará a 11 mil millones de seres humanos para el 2100, lo que dejará poco espacio para que los humanos vivan y prosperen. Pero bajo nuestros pies, todavía hay mucho espacio, y las grandes máquinas perforadoras que excavan túneles debajo de las principales metrópolis, que Elon Musk ya está poniendo en práctica, harán que la construcción de infraestructura subterránea sea relativamente rápida y rentable.

Construir bajo tierra, según Zach Schafer de la Semana de la Infraestructura, ayudará a resolver nuestra actual crisis de infraestructura y abrirá más espacio para que los humanos vivan en el futuro. “Los sistemas subterráneos son confiables y están más protegidos de los elementos”, dice Schafer. «[We] podemos dejar nuestras vidas en la superficie libres del ruido y las divisiones causadas por los pasos a desnivel y las carreteras que parten los vecindarios en dos ”.

Transporte: por tierra o por cohete

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Aunque la gente siempre clama por un futuro con coches voladores, la verdadera revolución del transporte aéreo será el manos libres. Incluso hoy en día, los sistemas semiautónomos ya existen en aviones comerciales. Para el siglo XXII, este enfoque de no intervención seguirá su evolución natural en la que los aviones se pilotarán de forma remota o completamente autónomos.

«Crear aviones autónomos del futuro es en realidad mucho más fácil que hacer autos autónomos porque hay menos preocupación de toparse con algo en el cielo», dice Stephen Pope, editor en jefe de Revista Flying. “Con el tiempo llegaremos al punto en que no se necesitan pilotos en …