INTRODUCCIÓN. AGRADECIMIENTO
Abogar y contribuir a que la ciencia forme parte de la visión del mundo de nuestro tiempo. Los científicos tienen la obligación especial, muy alejada de la arrogancia científica, de ser ciudadanos responsables.
FÍSICA DE LA MATERIA CONDENSADA
Para poner el tema en perspectiva, diré que la ciencia de la materia condensada es importante al menos por dos razones. La comprensión de la materia condensada radica en la mecánica cuántica a través de una ley fundamental, la ley de Coulomb, acompañada del principio de exclusión de Pauli.
INTERACCIÓN DE IONES CON LA MATERIA
Ritchie y sus colaboradores calcularon la pérdida de energía iónica en diferentes rangos de velocidad para iones desnudos que se mueven en un gas de electrones15. La interacción del ion con el potencial periódico de los núcleos de iones de la red da como resultado la posibilidad de captura y pérdida de electrones.
INTERACCIÓN DE ELECTRONES EXTERNOS CON
Estas pérdidas están relacionadas con la energía necesaria para crear fluctuaciones en la densidad de carga en el volumen (plasmones de volumen) y en la superficie (plasmones de superficie) del objetivo. La espectroscopia de pérdida de electrones en banda de valencia puede proporcionar información sobre las estructuras de la superficie.
DINÁMICA DE ELECTRONES
Recientemente estudiamos el efecto de la estructura de bandas sobre el blindaje con resultados inesperados58,59. El átomo de helio proporciona información sobre la dinámica de los átomos en capas alejadas de la superficie en la interfaz plomo/cobre.
ATTOFÍSICA. ESPECTROSCOPÍA DE ESTADOS
Sin embargo, en un canal Auger normal, el electrón emitido es independiente de la energía del fotón. Uno de los resultados más sorprendentes de este cálculo es la débil dependencia del tiempo de transferencia de carga de la distancia de la monocapa de argón al sustrato. La explicación de este hecho reside en la estructura electrónica de la superficie del rutenio.
En el cálculo completo, la posición energética del nivel de adsorbato disminuye a medida que se separa de la superficie. El resultado teórico fs) calculado para el caso de luz polarizada a lo largo de la normal a la superficie se compara bien con el resultado experimental de 0,32 fs. Para diferentes polarizaciones de la radiación incidente, y debido a la diferente simetría de los orbitales involucrados, la teoría predice un aumento en el tiempo de transferencia de carga, siendo dicho tiempo máximo fs) en el caso de polarización paralela a la superficie.
En trabajos teóricos pioneros, Díez-Muiño, Sánchez-Portal y sus colaboradores estudiaron la dependencia del espín de la transferencia de carga ultrarrápida en el caso de átomos de Cs en la superficie (110) del Fe90. En energía de resonancia, la densidad de los estados mayoritarios sp es aproximadamente un 50% mayor que la densidad de los estados minoritarios. Los orbitales Fe 4sp decaen lentamente en función de la distancia, por lo que se superponen fuertemente.
ATTOFÍSICA. ESPECTROSCOPÍA. STREAKING
En primer lugar, los electrones del metal se mueven en el campo de la red atómica del sólido, lo que en principio puede afectar la velocidad del paquete de electrones dentro del sólido. El retraso en la emisión de electrones f con respecto a la banda de conducción en el caso de W(110) es de aproximadamente 100 as. Sin embargo, esto contrasta claramente con el experimento del Mg(0001) en el que no hay ningún retraso entre la emisión de electrones de la banda de conducción y el nivel profundo.
En este trabajo se demuestra que así como la emisión desde niveles localizados se produce principalmente dentro del sólido, en la banda de conducción con electrones deslocalizados la emisión está determinada por dos contribuciones: una emisión no resonante. Esto explica los primeros datos experimentales para W, los nuevos para Mg, y se predice una dependencia de la emisión electrónica de la energía del pulso de attosegundo en el ultravioleta extremo. En la figura se muestra la dependencia de la energía del fotón inicial en el caso de W.
Como se muestra en el panel superior izquierdo, el estado de fotoemisión inicial está dominado por un comportamiento similar al atómico: en la aproximación de física atómica de Hartree-Slater (HS), la dinámica de la onda de fotoelectrones (verde) creada por la excitación EUV del estado W 4f (azul) se rige por el potencial radial efectivo (rojo) compuesto por el potencial HS (UHS) y el término centrífugo. Por un lado, el espectro de fotoemisión producido por un haz ultravioleta extremo (EUV) está dominado por cuatro picos de emisión. Esta disposición proporciona las primeras pistas de que el proceso de emisión inicial en el mismo átomo está afectando la cinética de fotoemisión.
REDUCCIONISMO. EMERGENCIA
Equipararlo todo significaría el fin de la ciencia, como proclamó provocativamente John Horgan en su libro. O, basándose en una cita del ensayo de Harold Bloom,107 Horgan anuncia el fin de la ciencia. La teoría de la selección natural de Darwin y la teoría general de la relatividad de Einstein.
En la explicación de la materia, en las condiciones habituales en las que la conocemos y utilizamos, sólo una de las cuatro leyes es importante. Se trata de la teoría de la superconductividad BCS, cuyas siglas están formadas por las iniciales de sus tres descubridores. El aumento de la temperatura crítica ha sido uno de los problemas más importantes de la física del siglo XX.
La figura muestra la evolución de la temperatura crítica desde el descubrimiento de la superconductividad en Hg hasta 2015. Y la química ha contribuido de manera esencial al progreso de la humanidad (lucha contra el hambre, medicina). El proceso de surgimiento es clave para gran parte de la estructura de la ciencia del siglo XXI.
CIENCIA. CULTURA. PROGRESO. BELLEZA
Conviene resaltar el carácter cognitivo de la ciencia, su capacidad de decir cosas a la imaginación. En mi opinión, sin desconocer otros aportes, el edificio conceptual de la ciencia moderna es la obra cultural colectiva más importante de la Humanidad. La importancia cultural de la investigación básica queda bellamente ilustrada por el famoso diálogo entre el senador Pastore y el Dr.
Todos los científicos deberían leer la historia de la ciencia porque entenderíamos lo importante que es cada pequeña cosa que hacemos. Para que esto continúe es necesario el apoyo de la sociedad, apoyo que hay que cultivar. El conocimiento generado por la investigación básica, en un entorno de libertad y creatividad, acaba beneficiando a la sociedad de muchas maneras.
La tecnología que surge de la ciencia fundamental conduce en un círculo virtuoso a la expansión y el refinamiento de nuevas preguntas que hacen avanzar la ciencia misma. A lo largo de mi vida he sido testigo de un cambio en la naturaleza de una carrera científica. La ciencia, o al menos la física tal como yo la entiendo, es la ciencia de la naturaleza, no de las construcciones imaginarias125.
POLÍTICA CIENTÍFICA. DESARROLLO ECONÓ-
La salud de todo el sistema depende de la salud de los componentes y, sobre todo, de las relaciones entre estos componentes. Necesitamos un sistema armonioso que se ocupe de la investigación básica y de todas las demás partes del conjunto. Una ciudadanía informada por la ciencia ha garantizado que exista un apoyo sostenible para la ciencia básica.
El vínculo entre las inversiones en investigación básica y el crecimiento macroeconómico es a veces muy sutil, pero se ha establecido repetidamente a lo largo del tiempo. Si esto fuera todo, ¿deberíamos aconsejar no sólo a las empresas o gobiernos, sino también a los individuos que inviertan todos sus ahorros en investigación básica? Aparte de la concentración de riesgo que esto supondría, hay un factor clave de la economía neoclásica que explica por qué esta inversión no es muy recomendable; Es el del fitness.
Me doy cuenta de que ese cinismo es tentador: sería un mundo en el que todos los países intentarían aprovechar la investigación básica financiada por otros, pero ningún país estaría dispuesto a realizar esa inversión por sí mismo. Un ejemplo clásico de la tragedia de los bienes comunes es el pasto común. Es cierto que la ciencia es internacional y que sus resultados suelen ser publicados y accesibles para todos.
FINAL
El gran físico Werner Heisenberg4, uno de los padres fundadores de la mecánica cuántica, y destacado también por su profundidad. El padre del empirismo, el filósofo, jurista, estadista y científico Francis Bacon, explicó en su ensayo "Sobre la belleza":5. La irregularidad, es decir lo inesperado, la sorpresa o el estupor son elementos esenciales y característicos de la belleza.6.
Era nada menos que la tesis doctoral de Kronecker8, el matemático que lo dijo. Otros ejemplos notables de la ubicuidad de la proporción áurea se dan en el magnetismo y la física de los agujeros negros. En su ejemplar de la obra, junto al enunciado del problema 8 del Libro III.
Adrados nos recordó esto en la presentación antes mencionada, adoptando la afirmación de Ludwig Wittgenstein (1922) de que toda filosofía es crítica del lenguaje, y la afirmación de Rudolf Carnap (1937) de que la filosofía es idéntica a la investigación del lenguaje. Son nombres dados por científicos muy serios, que están en la frontera de la ciencia. Considerado el mayor científico de todos los tiempos (la gloria puede compartirse como mucho con Arquímedes y quizás con Einstein), le debemos a Isaac Newton, entre otras cosas, el cálculo directo de las fluxiones (cálculo diferencial) y del inverso (cálculo integral), la teoría de Los colores y la ley de la gravedad universal.
Un ejemplo destacado, como veremos a continuación, fue James Clerk Maxwell, el padre de la teoría del electromagnetismo. La teoría de los campos gravitacionales, construida en el marco de la teoría de la relatividad, se conoce como teoría general de la relatividad.
LAUDATIO
LA CIENCIA Y LA BELLEZA
RECEPCIÓN
