La pregunta Naukas 2015 – Laura Morrón

La pregunta Naukas 2015
La pregunta Naukas 2015

¿Qué avance o descubrimiento de la ciencia moderna ha hecho progresar más a la Humanidad?

Entendemos como ciencia moderna desde Copérnico hasta nuestros días.

La humanidad ha avanzado gracias a muchos descubrimientos, algunos de ellos cruciales, y quedarme sólo con uno me ha resultado verdaderamente difícil. Pero al final me he decidido por el que más me fascina: la física cuántica, la teoría que revolucionó la ciencia mostrando que ni la física clásica ni la relativista podían explicar todas las manifestaciones del mundo físico, tal y como se creía hasta entonces.

La física cuántica describe el comportamiento de la naturaleza a nivel microscópico y permite hacer predicciones de los fenómenos que tienen lugar a esta escala. Es una herramienta extraordinaria que ha dado lugar a muchas ramas de la física moderna y a numerosos avances de gran relevancia para el progreso de la humanidad.

Su complejidad conceptual y las sorpresas derivadas de su aplicación, son de un gran atractivo intelectual y se sigue profundizando sobre ellas. Pero en mi respuesta quiero mostrar la parte más práctica de la física cuántica, sus aplicaciones tan importantes como diversas. Vivimos rodeados de elementos que deben su razón de ser al mejor entendimiento del mundo microscópico (átomos, núcleos atómicos y moléculas) y de las relaciones entre partículas elementales, proporcionados por la cuántica. Sin ir más lejos, más del treinta por ciento del producto industrial de Europa y Estados Unidos está relacionado con dispositivos surgidos, más o menos directamente, de la teoría cuántica.

El efecto fotoeléctrico, descubierto en 1887, llevó a aplicaciones tales como la célula fotoeléctrica, crucial para la detección de la luz y la medición precisa de su intensidad en un rango amplísimo de valores, los fotomultiplicadores, los dispositivos CCD y una de sus consecuencias, la fotografía digital. La naturaleza ondulatoria de los electrones y su generalización a la dualidad partícula/onda, postulada en la tesis doctoral de Louis de Broglie en 1923, es el fundamento del microscopio electrónico que permite observar detalles quinientas veces menores que el microscopio que emplea luz visible y de la condensación de Bose-Einstein que explica el fenómeno de la superconductividad a partir de la interferencia entre las ondas asociadas a las partículas.

La física nuclear, iniciada en 1932 con el descubrimiento del neutrón, dará lugar, entre otras cosas, a la bomba atómica, las centrales nucleares, la comprensión de los procesos estelares y a las futuras centrales de fusión. Por lo que respecta a la física de partículas elementales, ha servido para estudiar los constituyentes de la materia a través de los rayos cósmicos y los aceleradores, así como para diseñar nuevas técnicas de medicina como la tomografía por emisión de positrones.

La física del estado sólido, rama de la física cuántica que surgió al intentar entender la conducción electrónica en los metales, dio lugar al descubrimiento del transistor por parte de Bardeen, Shockley y Brattain, del Departamento de Física de Estado Solido de los laboratorios Bell. Este dispositivo, integrado en chips desde 1958, controla todo tipo de aparatos y procesos. Conocido como “invento del siglo” ha hecho posible la actual revolución informática y de comunicaciones. Otro invento de similar impacto fue el láser. Este se basa en la amplificación, a través de un medio activo, de la luz resultante del fenómeno cuántico de emisión estimulada, predicho por Einstein en 1917. Sus principios se establecieron en un artículo publicado por Townes y Schawlow en 1958.

Existe una gran variedad de láseres que se emplean en procedimientos médicos terapéuticos y diagnósticos, alineación y mediciones de extrema precisión, redes de telecomunicaciones modernas, fabricación de discos compactos, para producción energética, etc. Otro campo importante que ha recibido grandes contribuciones de la cuántica ha sido el electromagnetismo. Entre las aplicaciones destacadas figuran la resonancia magnética nuclear, utilizada en exámenes médicos, las memorias magnéticas de ordenadores y sus mecanismos de lectura y la espintrónica.

Podría describir muchas otras aplicaciones de la cuántica puesto que ha resultado excepcionalmente fructífera, pero, para no alargarme demasiado, me limitaré a destacar su relevancia en dos campos tan prometedores como la nanotecnología o la computación cuántica. En el futuro, por tanto, nos esperan muchos descubrimientos y avances basados en esta teoría.

Licenciada en Física por la Universidad de Barcelona y máster en Ingeniería y Gestión de las energías renovables por IL3. Tras años dedicada a la protección radiológica, he encontrado un empleo como directora de Next Door Publishers, que aúna mi pasión por la divulgación científica y la literatura. Aparte de esta labor, también ejerzo de divulgadora científica en mi blog «Los Mundos de Brana» —premiado en la VI edición del Concurso de Divulgación Científica del CPAN—, en el podcast «Crecer soñando ciencia» y en las plataformas «Naukas» y «Hablando de Ciencia». He colaborado en el blog «Desayuno con fotones» y los podcasts de ciencia «La Buhardilla 2.0» y «Pa ciència, la nostra». Soy socia de ADCMurcia, Cienciaterapia, Asociación Podcast y ARP-SAPC. En 2015 tuve el honor de ser galardonada con el premio Tesla de divulgación científica de «Naukas».



Por Laura Morrón Ruiz de Gordejuela
Publicado el ⌚ 19 febrero, 2015
Categoría(s): ✓ Naukas