SOCIEDAD › PREMIO DE FISICA PARA UN RUSO, UN NORTEAMERICANO Y UN BRITANICO

Caminos que superconducen al Nobel

Los superconductores transportan la electricidad sin pérdida de energía y fueron considerados en los ‘80 la avanzada de una nueva revolución industrial. La Academia Sueca premió a tres científicos que contribuyeron a su desarrollo.

 Por Leonardo Moledo

“Una buena idea vale muchos siglos”, decía el ruso Alexei Abrikosov, en tiempos de la Unión Soviética. “Estoy enormemente aliviado. Ahora mi vida vale la pena”, dice ahora Abrikosov, devenido norteamericano como casi todas las cosas de este mundo. ¿Y por qué la vida ahora vale la pena? ¿Porque se transformó en norteamericano? Nada de eso. Porque ayer ganó el Premio Nobel de Física.
No él sólo, claro está: o bien hay muchos científicos, o bien la Academia Sueca amarretea la plata, pero Abrikosov deberá compartir los 10 millones de coronas del Nobel (1,3 millón de dólares) con su ex compatriota, el ruso Vitaly Ginzburg y el británico Anthony Leggett. ¿Y por qué reciben el Premio Nobel estos tres mosqueteros de la física?: “Por sus contribuciones pioneras a la teoría de los superconductores y los superfluidos”. Los superconductores, en especial, en los ‘80, fueron considerados la avanzada de una nueva revolución industrial, y aún hoy no se ha perdido para nada la esperanza de que cambien el funcionamiento de todo aquello que tiene que ver con la electricidad.
Los tres son verdaderamente pioneros. Más aún, se puede decir que son “históricos”: Vitaly L. Ginzburg nació en 1916 en Moscú, fue el más brillante discípulo del gran teórico Lev Davidovich Landau (Premio Nobel 1962) y fue jefe del Grupo de Teoría del Instituto de Física P.N. Lebedev, en Moscú; Alexei A. Abrikosov nació hace 75 años en Moscú, dirigió un importante instituto de física hasta que en 1991 se trasladó a Estados Unidos, de donde no regresó nunca más. Entre los descubrimientos de Abrikosov figuran los superconductores tipo II, con sus propiedades magnéticas especiales.
Anthony J. Leggett, el más joven de los tres, nacido en 1938, en Londres, es profesor en la Universidad de Illinois, en Urbana-Champaign, y era ya conocido por sus trabajos sobre el helio, gas que a temperaturas cercanas al cero absoluto (273 grados centígrados bajo cero) se convierte en un “superfluido”: pierde toda viscosidad; esto es, toda resistencia al desplazamiento (lo cual le permite escapar de los contenedores, atravesando poros en los que cualquier otro líquido estaría frenado por la fricción, o trepar por sus paredes). Una de las variantes del helio (el helio 4) se vuelve superfluido a 2 grados absolutos, y fue explicado por Landau. Otra de las variantes del helio (el helio 3), se “superfluidiza” a 3 centésimas de grado. Leggett es el autor –allá por los ‘70– de la teoría que permitió explicar cómo se comportan los átomos y la forma en que se ordenan en el estado superfluido del helio 3.
Todos los materiales conductores oponen resistencia al paso de la electricidad; un cable hogareño se calienta debido, precisamente, a esta resistencia que disipa energía en forma de calor (que se debe al “rozamiento” entre los electrones y los átomos del cable), cosa que se ve muy claramente y es la base del funcionamiento de las estufas eléctricas. También de las lamparitas: allí el calor provocado por la resistencia que el filamento opone a la corriente, lo pone incandescente y hace que emita luz.
Pero hete aquí que, a temperaturas muy bajas, ciertos materiales se vuelven superconductores; esto es, no oponen ninguna resistencia al paso de la corriente. Una estufa hecha con material semiconductor no fiaría calor, y una lamparita de filamento semiconductor no emitiría luz. El notable fenómeno fue descubierto en 1911 por Kamerling Onnes (Premio Nobel 1913).
Si se tiene en cuenta que, en lo que concierne al transporte de electricidad, casi toda la energía que se gasta en forma de disipación se debe a la resistencia de los conductores, es clara la importancia que tendría un cable que tuviera resistencia cero, y que permitiera, por ejemplo, transportar la electricidad a lo largo de miles de kilómetros sinpérdida de energía, o almacenarla en bobinas donde una corriente, puesto que no existe resistencia, podría circular sin disiparse tanto tiempo como haga falta.
El problema es que el fenómeno de la superconductividad se produce únicamente a muy –pero muy– bajas temperaturas. Esto es, cerca del cero absoluto (273 grados bajo cero, la temperatura más baja que puede existir); lo cual la torna un tanto impráctica.
Sin embargo, hace relativamente poco se han encontrado materiales que se vuelven superconductores a temperaturas mucho más altas: “solamente” 113 grados bajo cero, lo cual valió a los descubridores del fenómeno el Premio Nobel de Física 1987, y un montón de aplicaciones; actualmente, los materiales superconductores son utilizados en los aceleradores de partículas, y para fabricar potentes imanes como los que se usan en Resonancia Magnética Nuclear, que fue el tópico del Premio Nobel de Medicina que fue otorgado el lunes (la Academia Sueca intentó componer un verdadero acorde). Si se llegara a encontrar (los físicos no pierden la esperanza) un material que sea superconductor a temperatura ambiente, sería posible su aplicación masiva, y habría, probablemente una verdadera revolución en la utilización de materiales.
Los superconductores también tienen la propiedad de desviar total o parcialmente los campos magnéticos y los que lo hacen completamente se llaman superconductores tipo I. En 1972 Bardeen, Cooper y Schieffer recibieron sus premios Nobel por elaborar una teoría explicando por qué ocurre este fenómeno. Ahora bien, la teoría no explicaba el comportamiento de los llamados superconductores tipo II, que conservan su notable propiedad aún en campos magnéticos muy intensos (mientras los de tipo I las pierden). Era obvio que un nuevo premio iba a agrandar la familia. Alexei Abrikosov, justamente, fue quien dio la explicación teórica de por qué ocurre esto, usando una teoría desarrollada anteriormente por Ginzburg para explicar el fenómeno de la superconductividad.
En los ‘80, la superconductividad a temperaturas relativamente razonables hizo furor; tanto Estados Unidos como Japón la declararon prácticamente una causa nacional, anunciando el advenimiento de una nueva revolución industrial. Aunque resultó un poco apresurado, cuando haya superconductores a temperatura ambiente, sin duda será justo.

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La Academia Sueca anuncia el premio para Alexei Abrikosov, Vitaly Ginzburg y Anthony Leggett.
 
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