Hace poco escribí una columna sobre algunos centenarios cumplidos en 2024 en las ciencias y las artes. Salió publicada con el siguiente título: La vorágine cuántica de los coacervados. Contenía referencias a los trabajos de José Eustasio Rivera, Louis De Broglie, Aleksandr Oparin y Aleksandr Friedmann (quien fue vicerrector de la Universidad Pública de Perm). Pero hubo muchos otros hechos destacados en ciencias y artes en 1924, como el Manifiesto del Surrealismo publicado por André Breton el 15 de octubre de ese año.
En esta ocasión, antes de que termine el año, quiero destacar un logro revolucionario que aconteció hace un siglo y llevó a descubrir el quinto estado de la materia. Estamos en la década de los años veinte y, como se sabe, en ella celebramos los centenarios de toda una serie de descubrimientos que produjeron el desarrollo colectivo de la mecánica cuántica, cambiando para siempre la forma en que entendemos el mundo.
En junio de 1924, Albert Einstein recibió en Berlín una carta proveniente del extranjero y firmada por un desconocido. Provenía del indio Satyendra Nath Bose y su misiva incluía un artículo anexo que Einstein, viendo su importancia, enseguida tradujo del inglés al alemán para ser publicado en la revista Zeitschrift für Physik. Allí se presentaba una nueva derivación de la ley de Planck, una derivación netamente cuántica, ajena a la física clásica. Para ello Bose utilizaba una estadística novedosa, conocida hoy como “estadística Bose-Einstein”, partiendo de que los fotones eran indistinguibles entre sí. Einstein, como siempre, pudo ver más allá y añadió una nota al final: “El método aquí empleado proporciona también la teoría cuántica del gas ideal, como mostraré en otro lugar”.
Efectivamente, ese mismo año, pero no he podido determinar la fecha exacta, Einstein publicó su artículo donde generaliza la estadística de Bose al caso de un gas de partículas materiales, no fotones, derivando de allí las leyes del gas cuántico. El padre de la relatividad no se quedó allí y pronto vislumbró la radicalidad del nuevo enfoque, extendió la idea a los átomos y pudo predecir lo que se conocería como el quinto estado de la materia o “condensado de Bose-Einstein”, cuya existencia real apenas pudo ser probada experimentalmente en 1995.
Gracias a Bose podemos decir que la mecánica cuántica no sólo se desarrolló en Europa. Asia tuvo su parte. El indio obtuvo un merecido reconocimiento, pero no por parte del comité del premio Nobel, que nunca lo escogió. En 2025 será el centenario del concepto de espín, un número cuántico que tiene como referente una propiedad sin parangón en el mundo macroscópico. Pues bien, el nombre de “bosones” para la categoría de partículas de espín entero se estableció en honor a Bose, y eso vale más que un Nobel.
Cuando un gas de bosones se enfría hasta temperaturas cercanas al cero absoluto, la sustancia sufre una transición de fase y exhibe propiedades extraordinarias emergentes, como la superconductividad y la superfluidez. En el primer caso desaparece la resistencia eléctrica y en el segundo la viscosidad es absolutamente nula. Podemos ver entonces propiedades cuánticas a escala macroscópica. Habremos creado entonces un quinto estado de la materia, también conocido como condensado de Bose-Einstein. Desde hace 30 años esto se ha logrado en diversos laboratorios e incluso en la estación espacial bajo condiciones de microgravedad.
* Jorge Senior es el rector de la Universidad Autónoma del Caribe.
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