¿Cuáles son los cinco grandes descubrimientos de la física contemporánea?

Computadoras con velocidad y capacidad descomunales o materiales con “superpoderes” son algunas de las tecnologías desarrolladas a partir de los hallazgos más importantes de la física contemporánea.

¿Pero cómo elegir, entre todos, los cinco más relevantes de los últimos 25 años? A esa tarea se abocaron los expertos de la revista especializada Physics World para celebrar su 25º aniversario.

Según Tushna Commissariat, una de sus reporteras, esta selección fue “más difícil que elegir los ganadores del Premio Nobel”.

“Ha habido tantos hallazgos asombrosos que nuestra elección final está, inevitablemente, abierta al debate”, escribió Commissariat.

“Aun así, para nosotros estos cinco sobresalen entre todos los demás por haber aportado más a la transformación o la comprensión del mundo”.

Y esos descubrimientos científicos son, en orden cronológico:

La teleportación cuántica (1992): La capacidad de transferir propiedades clave de una partícula a otra, es decir estados cuánticos, sin utilizar un vínculo físico es la base del desarrollo de la computación cuántica. Aunque aun se encuentran en fase experimental, las computadoras cuánticas, mucho más veloces y capaces que las convencionales, tendrán un papel protagonista en el futuro según los expertos.

La creación del primer condensado de Bose-Einstein (1995): El quinto estado de agregación de la materia (los tres más conocidos son sólido, líquido y gaseoso, y el cuarto es el plasma) se produce a temperaturas que se aproximan al cero absoluto. Los átomos se fusionan a baja energía, y comienzan a comportarse como ondas, y no como partículas. A su descubrimiento se le auguran varias aplicaciones: instrumentos de medición y relojes atómicos más exactos, y la capacidad de almacenar información en las futuras computadoras cuánticas. Su creación en laboratorio reforzó las teorías cuánticas fundamentales desarrolladas por el Premio Nobel de Física Enrico Fermi sobre el comportamiento y la interección de los electrones.

La aceleración de la expansión del Universo (1997): Las evidencias de una misteriosa fuerza antigravitatoria, la energía oscura, que causa la expansión del Universo a un ritmo cada vez más veloz confirmaron una idea originalmente propuesta -y descartada- por Albert Einstein. Este descubrimiento sacudió las bases de la cosmología observacional y supuso un gran avance en la comprensión de la evolución y el destino final del cosmos, al constatar que está dominado por energía, no por materia, y que además esta energía es oscura.

La prueba de que los neutrinos tienen masa (1998): La evidencia de la ínfima masa de los neutrinos es un paso clave para entender mejor a una de las partículas subatómicas más enigmáticas del modelo estándar -la teoría que describe las interacciones y las partículas elementales de toda la materia- y su relación con la cosmología y la astrofísica. Miles de millones de minúsculos neutrinos nos atraviesan cada segundo, sin tocar nada ni dejar rastro. Pero son esenciales en todos los átomos que existen y tienen la clave para entender lo que hace funcionar al Sol.

El bosón de Higgs (2012): Esta partícula elemental fue propuesta en teoría en 1964 por Peter Higgs para explicar la razón de la existencia de masa en las partículas elementales. Sus rastros físicos fueron descubiertos por científicos de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN).

Quinteto tecnológico

Los expertos de Physics World, la revista mensual del Instituto de Física de Reino Unido que comenzó a publicarse en 1988, también se aventuraron a predecir las cinco tecnologías que cambiarán el mundo.

Entre ellas está la terapia de hadrones, un nuevo y poderoso método para tratar tumores. Y el grafeno, denominado “material maravilla”, también figura en el quinteto de los elegidos.

Su fuerza, flexibilidad y conductividad hacen que en un futuro pueda ser el material ideal para crear teléfonos inteligentes que se doblen y prótesis brazos o piernas de avanzada.

Pero el grafeno tiene otra propiedad, menos promocionada, que podría ayudar a transformar la vida cotidiana de la gente en todo el mundo.

A pesar de tener el grosor de un átomo, es impermeable a casi todos los líquidos y gases.

Por lo tanto, se podría crear una membrana selectiva al abrir huecos en láminas de grafeno -como un avanzado purificador de agua- que algún día podría crear agua potable a partir del mar.

“Acertar del todo al predecir el futuro es imposible. Es probable que nos equivoquemos en algunos puntos, por supuesto”, dice Hamish Johnston, editor de Physics World.

“Las predicciones utópicas y exageradas que nunca se materializan siempre parecen algo ridículas a largo plazo. ¿Quién ha visto a alguien llegar volando a la oficina recientemente o un chaleco cohete propulsado por energía nuclear?”

Sin embargo, los expertos hicieron sus apuestas.

Y además, en el número aniversario de la revista, se formulan las cinco preguntas más importantes aún por responder:

¿Cuál es la naturaleza del universo oscuro?

¿Qué es el tiempo?

¿La vida en la Tierra es un fenómeno único?

¿Podemos unificar la mecánica cuántica y la gravedad?

¿Podemos explotar las rarezas de la mecánica cuántica?

“Espero que nuestras listas en el número aniversario recuerden a todos lo vital, interesante y entretenida que puede ser la física”, dice Matin Durrani, otro de los editores de la revista.

Cinco tecnologías que cambiarán el mundo

Terapia de hadrones: puede tratar tumores con un acelerador de partículas en miniatura, controlado desde un tablero

Computación cuántica: permite simular y crear modelos moleculares de nuevos fármacos

Grafeno: es importante para la electrónica y la creación de materiales muy resistentes

Superlentes nanoscópicos: capaces de producir imágenes a partir de luz evanescente

Recolección de energía cinética: energía portátil basada en la triboelectricidad o electrificación por contacto de materiales