Klaus von Klitzing: Con la medalla en el bolsillo

Autor: 

Claudia Alemañy Castilla
|
27 Agosto 2019
| |
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Crédito de fotografía: 

Sergei Montalvo

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Klaus von Klitzing no se sorprendió cuando las dos jóvenes con quienes conversaba quisieron ver (y tocar) la medalla escondida en su bolsillo. El profesor les regaló una de sus afables sonrisas y hurgó con soltura en su saco gris.

En solo segundos, entre sus dedos estaba la pieza redonda y dorada, con el grabado del perfil del celebérrimo Alfred Nobel. El físico alemán sostuvo el medallón con ligereza y lo mostró con la mayor tranquilidad a sus interlocutoras. Mientras las muchachas parecían desbordadas por la emoción de estar cerca del renombrado lauro, el académico mantenía una expresión simpática.

Probablemente, en ese instante, el profesor Von Klitzing recordaba sus propias palabras. Hacía menos de una hora había expresado que ningún científico debería trabajar con el único objetivo de ganar premios por sus resultados.

“Las probabilidades de ganar un Nobel son muy pequeñas; es mucho más posible que quedes decepcionado. Yo siempre comento con mis compañeros que no es un comportamiento correcto el solo soñar con obtenerlo”.

Von Klitzing defiende esa perspectiva con firmeza pues asevera que el propio descubrimiento con que alcanzó la medalla sueca fue totalmente “inesperado”. “Yo deseaba ser profesor. En 1969 me había licenciado en Ciencias Físicas en la Universidad de Braunschweig y solo tres años después conseguí ser Doctor en Würzburg. En Alemania necesitas tener importantes créditos para poder dar clases, por eso continué mi preparación. Entonces recibí una beca y pude escoger cuál sería el lugar ideal para hacer mi ciencia. Fui entonces a Grenoble, en Francia”.

El laboratorio galo se especializaba en estudios de la energía y desde finales de la década de 1970 el investigador se había vinculado al trabajo con microelectrónica. Por entonces Von Klitzing estaba interesado en indagar acerca de métodos para medir la resistencia eléctrica de los materiales. En aquel sitio, sus horarios se trastocaron.

Debía llegar al centro de investigaciones pasadas las seis de la tarde, pues el consumo energético que requerían sus experimentos no era compatible con un edificio lleno de otros investigadores desarrollando sus pesquisas. Muchas veces permanecía en la institución hasta bien entrada la madrugada.

“Entonces, un día de octubre de 1980, cerca de las dos de la mañana, descubrí una resistencia eléctrica fundamental. Al principio no pude entender lo que vi y decidí repetirlo. Una hora más tarde comprendí que estaba frente a algo contundente. De eso hace ya casi 40 años”.

Las indagaciones de Von Klitzing estaban relacionadas con un antiguo planteamiento físico. En 1879, el norteamericano Edwin Herbert Hall descubrió que si una corriente eléctrica fluye a lo largo de una barra de metal y un campo magnético se posiciona contra la superficie de esta en el ángulo correcto, se produce una carga — o voltaje — transversal al flujo de corriente en la banda. Este fenómeno fue bautizado con su nombre.

Klaus probó que, en determinadas condiciones, la resistencia que ofrecen los materiales conductores durante el paso de la corriente puede variar mediante saltos discretos, y no de manera continua. Esto significaba una versión del Efecto Hall desde la mecánica cuántica.

“De este modo, se comprobó que todas las resistencias eléctricas son diferentes, porque dependen de la longitud de la barra o cable. Y así mi descubrimiento pasó a ser usado para hacer calibraciones”, explicó el experto sin ocultar una expresión de beneplácito.

Las mediciones hechas gracias a sus aportes comenzaron a tener diversas aplicaciones. Mediante el Efecto Hall cuántico comenzó a evaluarse la exactitud de muchos componentes como semiconductores, elementos imprescindibles en la fabricación de ingenios cibernéticos, láser. A partir de él, incluso, se pueden proyectar unidades de medida.

Von Klitzing consiguió luego un puesto como profesor titular en la Universidad de Múnich y, solo cinco años después de su “inesperado” resultado, el científico subió al podio de la Academia de Ciencias Suecas y se hizo con una réplica dorada del perfil del Alfred Nobel.


El kilogramo “construido”

En una aislada y fría cámara, tras unas campanas protectoras de cristal, descansa un alargado cilindro. Se trata de un prototipo de kilogramo, compuesto por platino e iridio, que data de finales del siglo XIX. La Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM, por sus siglas en inglés) es la encargada de custodiar la valiosa pieza, pues, hasta hace poco tiempo, no existía una definición de ese valor que fuera independiente de la barra guardada.

“Los expertos de la entidad global han comprobado que el cilindro ha perdido masa debido a los gases que se difunden desde él; se ha contaminado e, incluso, tiene un arañazo. Es imposible que equivalga exactamente a un kilogramo como hace un siglo y unos años atrás”, explicó Von Klitzing.

El experto alemán considera poco factible que en la actualidad todavía hoy la masa sea calculada a través de un método tan rudimentario. Por eso, desde hace varios años trabaja en un extenso proyecto para redefinir esta medida y otras como el amperio, el kelvin y el mol.

“En el mundo ya existen siete unidades que se basan en constantes físicas fundamentales. Pero existen otros valores como el kilogramo, el kelvin o el mol, con los cuales no ocurre lo mismo. La idea del Sistema Internacional de Unidades es intentar saldar las distancias entre las mediciones básicas y las cuánticas”.

El físico se incorporó al proyecto desde hace algunos años. Él, junto al Nobel de Física de 1973, Brian Josephson y otros académicos, han contribuido a estudiar las maneras de redefinir el kilogramo. El efecto Hall cuántico ha sido uno de los aportes más significativos.

“Todo parte de las constantes fundamentales. Hemos estudiado algunas como la de la carga eléctrica elemental, la de Boltzmann, la de Avogadro y la de Planck, entre otras. Ellas generan valores fijos, con poca incertidumbre. Sobre esa base obtendremos un kilogramo muy estable, pues el grado de precisión alcanzado es sumamente estable”.

Gracias a los aportes científicos del profesor Von Klitzing y sus colegas, será posible “construir” un kilogramo como medida de referencia en cualquier laboratorio del mundo. Sin embargo, aunque esos resultados fueron concebidos hace ya algún tiempo, hubo que esperar hasta noviembre de 2018 para que el SI (Sistema Internacional de Medidas, por su siglas en inglés) planteara un cambio radical en cuanto a las unidades de medidas.

“Hace solo unos meses, la Conferencia General de Pesos y Medidas abordó la necesidad de equipar las unidades clásicas y las cuánticas. Finalmente se decidió que las nuevas redefiniciones entraran en vigor el 20 de mayo de 2019. Esta decisión es excelente para poder equiparar con mayor exactitud la metrología en todas partes del mundo”, enfatizó el experto.

Las ventajas de contar con un valor más exacto y poco fluctuante, como el kilogramo creado de manera electrónica, son cada vez más reconocidas a nivel global. No obstante, quienes no son expertos en la materia se cuestionan por qué las autoridades responsables tardaron tanto tiempo en adoptar la media. Klaus Von Klitzing parece tener la respuesta.

“Es muy difícil encontrar experimentos que sean lo suficientemente buenos para traducir constantes fundamentales en unidades de medida que se utilizan en la vida diaria. No solo ha sido necesario contar con las investigaciones teóricas más profundas, también con equipos más potentes que puedan producir por sí mismos un kilogramo, y que estos también estén dispersos por muchos países.

“La decisión ya es un hecho y eso es lo importante. Ahora continuaremos perfeccionado las mediciones. Ya no tenemos una única referencia porque, ¿te imaginas que desaparezca el antiquísimo cilindro?”

Un entusiasta del saber

El profesor Von Klitzing afirma con tranquilidad que casi nunca tiene tiempo para estar en casa. “Siempre estoy en el laboratorio. No paro de investigar, de buscar nuevos materiales para preparar mis conferencias, o simplemente para estar actualizado en cuanto a estudios más modernos. Ahí también tengo un gran grupo de jóvenes estudiantes que cada día me espera”.

Hace varios años, el investigador se encuentra al frente del Instituto Max Planck de Ciencias del Estado Sólido, radicado en Stuttgart. Más allá de sus pesquisas científicas, continúa adelante con una de sus más antiguas vocaciones, la de ser profesor.

Desde la enseñanza, Von Klitzing se siente comprometido con impulsar el saber y la vida académica entre los más jóvenes.

“Hoy en día sabemos que gran parte de las condiciones de vida, con las cuales soñamos para el futuro, dependen del desarrollo del conocimiento. Quiero motivar a la gente a hacer ciencia, a investigar. Cuando uno trabaja con las ciencias está a expensas de encontrar algo que nunca nadie haya visto antes. Eso es fantástico”.

El profesor alemán se considera a sí mismo “un entusiasta del saber”. Cree que ese es el motivo fundamental por el cual continuamente lo invitan a muchas partes del mundo, para conversar con estudiantes e investigadores de corta edad.

Por otro lado, el experto considera que sus viajes le ayudan a comprender cuánto esfuerzo hacen los países en vías de desarrollo para reforzar el quehacer científico.

“Cuba es un caso interesante. Ustedes tienen un importante desarrollo en materia de biotecnología y salud. También he podido ver algunas cosas interesantes en el campo de la física y conozco labores en el campo de las nanotecnologías. Han demostrado estar conscientes de que no existe una mejor inversión que la ciencia”, refirió el académico.

Von Klitzing también entiende al conocimiento como una herramienta universal capaz de romper cualquier barrera.

“El lenguaje de la ciencia es el mismo en todas partes. En mi laboratorio yo tengo personas de 16 nacionalidades y todas trabajan con los mismos objetivos y aspiraciones. Al mismo tiempo, logran ser amigos. A través del saber se contribuye a la cooperación internacional, algo que a veces los políticos no consiguen. Y es que uno puede ser muy feliz si entiende el mundo desde el saber”.

Aquellas fueron casi sus últimas palabras, antes de que las jóvenes interlocutoras quisieran palpar la medalla. El profesor, complaciente, esperó a que se sintieran privilegiadas de poder sostener la pieza e, incluso, posaran para una foto a su lado. Ante la inminente despedida, volvió a decir con una amplia sonrisa: “Recuerden que el 20 de mayo entró en vigor la redefinición de las unidades. El trabajo de casi 40 años alcanzó un nuevo sentido, el social”.

 

 

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