“???”. Eso escibió Daniel Shechtman el 8 de abril de 1982 tras ver los resultados de un experimento que hoy, 27 años después, le condujo a obtener el Premio Nobel de Química.
Y es que sus observaciones contradecían todo lo que entonces se sabía y creía sobre la naturaleza de los sólidos. Después de la duda y de la revisión de sus procedimientos, vino la certeza: sus observaciones estaban bien hechas.
No pensaron lo mismo sus colegas. Uno de ellos, desdeñoso, le dio un manual para que se pusiera a estudiar; su jefe en Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de EU (NIST), le pidió que abandonara su puesto de trabajo.
Pero Shechtman insistió, convenció a tres colegas de que miraran sus datos y un par de años después lograron publicarlos.
Una “herejía” de orden 10
Para los químicos, antes de Shechman, un sólido era aquel material cuyos átomos constitutivos están dispuestos de una manera ordenada y regular: los cristales.
Así, un vidrio, por más que a nosotros nos dé apariencia de solidez, es, por su desorden atómico, un líquido, desde el punto de vista de la química.
Pero no hay muchas formas de hacer disposiciones atómicas ordenadas regulares. Pensemos que queremos llenar un espacio de dos dimensiones, un mosaico, con figuras regulares. Lo podemos hacer, por ejemplo, con triángulos equiláteros o con cuadrados. Si lo hacemos con triángulos, decimos que tiene “simetría de orden 3” porque podemos rotar el mosaico en 120 grados (la tercera parte de un círculo) y obtener el mismo dibujo. El cuadrado tendría simetría de orden 4.
En tres dimensiones, se sabía por observaciones de una técnica llamada cristalografía de difracción y razonamientos geométricos, que las únicas simetrías posibles de empaquetado eran las de los órdenes 2, 3, 4 y 6. Pero al observar una muestra metálica enfriada repentinamente, Shechman obtuvo una imagen cristalográfica con una geometría de orden 10. Aquello parecía imposible. No en balde lo corrieron.
Shechman y sus datos convencieron primero a su compañero de estudios Ilan Blech, después al prestigiado John Cahn, quien, no siendo cristalógrafo, revisó los datos con Denis Gratias. Entre los cuatro publicaron un artículo en noviembre de 1984 que fue recibido con gran escepticismo, pero entonces algunos cristalógrafos sacaron del clóset imágenes con geometrías “imposibles”, de órdenes 5, 8, 12 y se animaron a publicarlas.
La respuesta, regalo de Navidad
La explicación teórica no tardó mucho en llegar, de hecho, parecía haber estado esperando.
Roger Penrose, en los años 70, se había propuesto, como una especia de juego, encontrar la manera de formar mosaicos cuyos patrones fueran aperiódicos, es decir que, a diferencia de los cubos y triángulos, jamás se repitieran.
Lo hizo con solo dos tipos de rombos, flacos y gordos, y lo novedoso fue que lo hizo con explicación matemática, pues es posible encontrar dibujos de patrones aperiódicos en la arquitectura árabe del medioevo (por ejemplo en la Alhambra). Casi al mismo tiempo que Shechaman escribía su “???”, Alan Mackay, hizo un patrón de difracción a partir de un mosaico de Penrose (con círculos simulando átomos), y obtuvo… una simetría de orden 10.
Al revisar el artículo de 1984 Shechaman para su publicación, Paul Steinhardt y Dov Levine, que conocían el trabajo de Mackay, conectaron ambos hechos y el 24 de diciembre de 1984 publicaron la explicación de la imposibilidad.
Ayer, cuando desde nobelprize.org le preguntaron a Shechman cuál había sido la lección sobre ciencia que había aprendido a partir del descubrimiento de los cuasicristales, él contestara:
“Me enseñó que un buen científico es un científico humilde, alguien que está dispuesto a escuchar noticias inesperadas. Porque los descubrimientos ahora son casi todos inesperados –si fueran esperados los habríamos encontrado hace mucho. Así que algo nuevo, que está ‘prohibido’ por ciertas leyes… tenemos poner atención a esas cosas.
autor: Manuel Lino / El Economista 5 Octubre, 2011 - 21:03
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